JP6914287B2 - 肺状態および他の状態の処置 - Google Patents

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Description

本出願は、2013年5月10日に出願された米国仮特許出願第61/822224号の利益を主張し、当該出願はその全体が参考として本明細書に援用される。
政府支援の認定
本発明は、National Institute of Healthによって与えられた認定番号HL093196の下で政府支援によってなされた。政府は、本発明に対して一定の権利を有する。
肺は、その極めて重要なガス交換機能に関して肺胞毛細血管界面などの繊細な構造に依存しているにもかかわらず、吸気中の毒素および刺激物に日常的に曝露されている、臓器である。肺はまた、身体の他の部分での感染および撹乱により生成される毒素および炎症産物により損傷を受けることがある。したがって、肺は多種多様の疾患に罹りやすく、それらの多くに関して、病因は完全には知られていない。これらの疾患および状態の幾つかは、利用可能な有効な治療を有しており、これらの治療は、ステロイド、他の抗炎症剤、小分子または治療用抗体の投与を含み得る。しかしながら、幾つかの疾患および状態、ならびに他の状態を有する患者の部分集合に関して、全ての利用可能な治療の有効性が限られている。多くの場合で最も一般的に用いられる治療は、副腎皮質ステロイドの投与であり、これは多くの場合、著しい副作用を伴う。
肺線維症は、放射線への曝露、感染、炎症プロセスまたは自己免疫障害に起因し得る肺疾患である。特発性肺線維症(IPF)として知られる他の場合では、原因は未知である。誘発性発作にかかわらず、結果は、制御不可能な炎症、免疫活性、肺傷害/修復、および肺を損傷する線維性プロセスである。これらの疾患で見られる肺の瘢痕は、肺が酸素を血液へ移動させる能力を低減させ、低酸素血症を引き起こす。肺線維症に関する治療の主な目的は、炎症および傷害を低減させて、肺修復を高め、したがって不可逆的な線維症をもたらす異常プロセスを停止させることである。肺線維症に関する現在利用可能な治療法は非常に限られている。
慢性閉塞性肺疾患(COPD)は、ますます大きな問題となっている。患者は、咳、粘液の過剰生成、および気管支炎または肺気腫と関連し得る呼吸困難の症状を示す。気管支炎は、気道の炎症を表す一方で、肺気腫は、炎症プロセスの一部として放出される酸化剤およびプロテアーゼにより肺実質の破壊を表すより進行した疾患である。COPDの発症は、長年にわたる喫煙または環境毒素への曝露に起因すると考えられる場合が最も多いが、疾患は、禁煙後でさえも進行し続ける。COPDの病態生理学はまた、HDAC(ヒストンデアセチラーゼ)酵素活性の低減により媒介される「ステロイド耐性」を特色とする。結果として、最も一般的に使用される抗炎症性薬は、ほとんど効果がなく、進行を停止させることは不可能である。COPDに利用可能な唯一の治療は、症状を緩和する薬物の投与である。
多くの場合COPDの症状と重複する症状を伴う肺疾患は、喘息である。喘息における気道炎症は、様々な免疫系細胞の活性化を特徴とする。喘息の病理学は、組織好酸球増多症およびIgE産生の増加とともに、主として適応免疫と関連付けられるTh2クラスの多数のサイトカインの産生の増加を特色とする。喘息の診断上の特色は、メタコリンなどの気管支収縮薬に対する気道の過剰応答である。喘息に関する最も有効な治療法は、依然として、通常吸入により投与される副腎皮質ステロイドである。気管支拡張薬もまた、副
腎皮質ステロイドと頻繁に併用して用いられる。しかしながら、患者によっては、副腎皮質ステロイドに応答しない「ステロイド耐性」喘息を呈するものもいる。
嚢胞性線維症は、上皮細胞の膜における塩化物イオンチャネルに影響を及ぼす遺伝子疾患である。塩化物イオン輸送の欠如は、濃い粘性分泌物の生成をもたらす。多くの分泌物の中でも、肺における粘液生成に影響を及ぼす。嚢胞性線維症の顕著な特色は、同様に疾患の特色である頻発する感染にほんの部分的に起因する炎症である。この好中球に富んだ炎症は、最終的に死に至る、肺機能が徐々に失われることにおける要因の1つである。肺機能低下の軽減に関与する治療法は限られている。
ALI(急性肺傷害)およびARDS(急性呼吸窮迫症候群)は、肺にとって内因性または外因性のいずれかの多種多様な傷害に起因し得る肺疾患である。急性期では、露出した基底膜上でのタンパク質に富んだヒアリン膜の形成とともに、気管支および肺胞上皮細胞の両方の脱落(sloughing)が見られる。このことは、損傷した毛細血管内皮へ付着して、間質から気腔へと遊走する好中球を伴う炎症を招く。気腔では、肺胞マクロファージが、炎症性サイトカインを分泌して、これらは、走化性を刺激して、酸化剤、プロテアーゼ、ロイコトリエン、および血小板活性化因子などの他の炎症性分子を放出する好中球を活性化するように局所的に作用する。酸化剤およびプロテアーゼは、より多くの傷害を生じ、そのサイクルが続く。ALI/ARDSに関する認可された薬理学的治療法はない。
虚血再灌流傷害は、血流が、酸素が欠乏している臓器に戻る際に起きる。虚血、続く再灌流は、臓器移植では不可避であるが、心筋梗塞および発作などの状態も付随する。関与するメカニズムは複雑であるが、炎症の関与および活性酸素種の関連生成が一般的である。活性酸素種は、多くの細胞の構成成分に損傷を与え得る強力な酸化剤である。臓器は、限られた期間の虚血に持ち堪えることができるに過ぎず、その後再灌流時に傷害を被る。移植前の処置によりこの期間を延長させる試みは、成功が限られており、移植後の処置は、さらに有用性が低くなるようである。虚血の許容可能な期間を延長させる最も有効な現行法は、採取と再移植との間の期間中に臓器の代謝率を低減させることによるものである。
肺高血圧は、特異的に肺の血管系における異常に高い血圧と定義される。肺高血圧は通常、肺血流または酸素供給を制限する状態に続発するが、同定可能な原因なしでも起こり得る。病因の重要な特色は、適切なアポトーシスの欠如を伴う血管細胞の異常増殖である。現在の管理は、血管拡張薬および症状低減戦略に焦点を当てているが、細胞増殖および他の経路を阻止する化合物が目下研究されている。
肺がんは、米国におけるがん死亡の有力な原因であり、5年程度生存しているのは、肺がんと診断された患者のほんの16%に過ぎない。肺がん全ての80%〜90%が、たばこの煙の結果であると推定される。肺がんを誘導し得る他の環境的発がん物質と同様に、たばこの煙の中の発がん物質は、罹患細胞の制御されない増殖を招き、またそれらが正常な組織に浸潤するのを可能にする突然変異を引き起こす。治療は、手術、放射線および化学療法であり、関与するがんの特異的なタイプにある程度依存して選択されるが、いまだ伝播していない腫瘍の外科的除去のみが、長期生存に対する任意の期待を提供する。乏しい長期生存統計学が示すように、より良好な治療が必要である。
本明細書中に開示する一実施形態は、
−L−X
(式中、Lは、エノンを含む連結部分であり、
およびXはそれぞれ独立して、必要に応じて置換されているN−複素環である)
の構造を有する化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはエステルに関する。
本明細書中に開示するさらなる実施形態は、親水性チオールと少なくとも2つのN−複素環を含むエノンとの付加体を含む化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはエステルに関する。
本明細書中に開示するさらなる実施形態は、
Figure 0006914287
(式中、
Figure 0006914287
は、単結合または二重結合を表し、
Aは、
Figure 0006914287
が二重結合である場合にはCHであり、または
Figure 0006914287
が単結合である場合にはCH(S−R)であり、Rは、ペプチド、アミノ酸、アミノ酸誘導体、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアルケニル、必要に応じて置換されているアルキニル、必要に応じて置換されているシクロアルキル、または必要に応じて置換されているシクロアルケニルであり、
およびXはそれぞれ独立して、必要に応じて置換されているN−複素環である)、または
Figure 0006914287
(式中、
Figure 0006914287
は、単結合または二重結合を表し、
Aは、
Figure 0006914287
が二重結合である場合にはCHであり、または
Figure 0006914287
が単結合である場合にはCH(S−R)であり、Rは、ペプチド、アミノ酸、アミノ酸誘導体、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアルケニル、必要に応じて置換されているアルキニル、必要に応じて置換されているシクロアルキル、または必要に応じて置換されているシクロアルケニルであり、
およびXはそれぞれ独立して、必要に応じて置換されているN−複素環であり、
、RおよびRはそれぞれ独立して、CまたはNである)、または
Figure 0006914287
(式中、
Figure 0006914287
は、単結合または二重結合を表し、
Aは、
Figure 0006914287
が二重結合である場合にはCHであり、または
Figure 0006914287
が単結合である場合にはCH(S−R)であり、Rは、ペプチド、アミノ酸、アミノ酸誘導体、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアルケニル、必要に応じて置換されているアルキニル、必要に応じて置換されているシクロアルキル、または必要に応じて置換されているシクロアルケニルであり、
およびXはそれぞれ独立して、必要に応じて置換されているN−複素環であり、
は、CまたはNである)、または、
Figure 0006914287
(式中、
Figure 0006914287
は、単結合または二重結合を表し、
Aは、
Figure 0006914287
が二重結合である場合にはCHであり、または
Figure 0006914287
が単結合である場合にはCH(S−R)であり、Rは、ペプチド、アミノ酸、アミノ酸誘導体、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアルケニル、必要に応じて置換されているアルキニル、必要に応じて置換されているシクロアルキル、または必要に応じて置換されているシクロアルケニルであり、
およびRはそれぞれ独立して、CまたはNであり、
およびXはそれぞれ独立して、必要に応じて置換されているN−複素環である)
の構造を有する化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはエステルに関する。
また、本明細書中に開示する化合物および少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物が本明細書中に開示される。
対象において肺疾患を治療する方法であって、治療有効量の本明細書中に開示する化合物または医薬組成物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法がさらに開示される。
対象において虚血再灌流状態を治療する方法であって、治療有効量の本明細書中に開示する化合物または医薬組成物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法がさらに開示される。
また、対象においてNF−κB活性を阻害する方法であって、阻害量の本明細書中に開示する化合物または医薬組成物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法が開示される。
対象において肺線維芽細胞増殖を阻害する方法であって、阻害量の本明細書中に開示する化合物または医薬組成物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法がさらに開示される。
さらに、対象において筋線維芽細胞分化を阻害する方法であって、阻害量の本明細書中に開示する化合物または医薬組成物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法が開示される。
また、対象の肺組織において酸化剤を阻害する方法であって、治療有効量の本明細書中に開示する化合物または医薬組成物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法が開示される。
対象において移植臓器の急性または慢性拒絶反応を改善または防止する方法であって、治療有効量の本明細書中に開示する化合物または医薬組成物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法がさらに開示される。
さらに、転写因子Nrf2の活性のアップレギュレーションによって患者の内因性抗酸化活性を増加させる方法であって、治療有効量の本明細書中に開示する化合物または医薬組成物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法が開示される。
また、対象において肺コラーゲン沈着を阻害する方法であって、治療有効量の本明細書中に開示する化合物または医薬組成物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法が開示される。
肺がん細胞において増殖を減少させ、アポトーシスを誘導する方法であって、前記細胞を、有効量の本明細書中に開示する化合物または医薬組成物と接触させることを含む方法がさらに開示される。
さらに、肺胞マクロファージの貪食作用能(phagocytotic ability)を改善する方法であって、前記マクロファージを、有効量の本明細書中に開示する化合物または医薬組成物と接触させることを含む方法が開示される。
また、対象においてアレルゲンに対する炎症応答を減少させる方法であって、治療有効量の本明細書中に開示する化合物または医薬組成物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法が開示される。
対象において炎症性、刺激性または細胞障害性作用物質に対する炎症応答を減少させる方法であって、治療有効量の本明細書中に開示する化合物または医薬組成物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法がさらに開示される。
さらに、対象において気管支収縮薬(例えば、メタコリン)に対するアレルゲン誘導性過剰応答を減少させる方法であって、治療有効量の本明細書中に開示する化合物または医薬組成物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法が開示される。
また、対象においてアレルゲン誘導性気道リモデリングを減少させる方法であって、治療有効量の本明細書中に開示する化合物または医薬組成物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法が開示される。
対象において肺血管系の低酸素誘導性リモデリングを減少させる方法であって、治療有効量の本明細書中に開示する化合物または医薬組成物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法がさらに開示される。
上記事項は、下記の詳細な説明からより明らかとなり、下記の詳細な説明は、添付の図面を参照して進めていく。
図1は、PB141の噴霧を実証する。PB141は、水または異なる濃度のPBS中に溶解して、溶液は、空気10L/分で流動しているマイクロポンプネブライザー(Buxco Research Systems、ウィルミントン、NC)を使用してエアロゾル化した。エアロゾル液滴サイズは、Andersenカスケードインパクターを用いて測定した。(A)PB141エアロゾル液滴サイズの分布。(B)30分の噴霧期間中のPB141の濃度は、2つの独立した実験において、噴霧中に試料を収集すること、および分光光度計により解析することにより測定した。
図2は、PB141が抗酸化活性を呈することを示す。PB141の抗酸化活性は、この化合物が、2,2’−アジノビス−(3−エチルベンゾチアゾリン)−6−スルホン酸の予め形成されたラジカルモノカチオン(ABTS)と反応する能力により決定した。データは、2つの独立した実験のうちの1つを代表とする;n=3、***トロキソールに対してP<0.001。
図3は、PB141が抗酸化活性を呈することを示す。PB141の抗酸化活性は、三価鉄還元/抗酸化剤粉末(FRAP)アッセイにより決定され、ここでは化合物を、三価鉄トリピリジルトリアジン錯体と反応させる。データは、2つの独立した実験のうちの1つを代表とする;n=3、***トロキソールに対してP<0.001。
図4は、PB141が体循環から迅速に排除されることを示す。7日間のPB141の肺送達後、間隔を置いて後眼窩神経叢から血液を収集し、血漿を分離した。血漿PB141は、定組成(isocratic)HPLCにより決定した。
図5は、PB141の長期間の高用量肺送達後に腎臓、肝臓または肺毒性が存在しないことを実証する。PB141は、25または250mg/kgの用量で、最大30日間、噴霧によりマウスへ送達した。(A)肺を切除して、切片にして、炎症または傷害の痕跡に関して組織学的に検査した。(B)潜在的な腎臓および肝臓傷害は、クレアチニン、ASTおよびALTの血清レベルにより評価した。(C)噴霧されたPB141が、濃度依存的様式でNF−κBのLPS誘導性アップレギュレーションを阻害することを示す。急性肺傷害は、LPSの気管内投与によりマウスにおいて誘導された。30分後、PBSまたは様々な濃度のPB141を、噴霧によりケージの空気へ送達した。屠殺後、核タンパク質を肺から単離して、炎症誘発性転写因子NF−κBのp65サブユニットのDNA結合活性を決定するのに使用した。 図5は、PB141の長期間の高用量肺送達後に腎臓、肝臓または肺毒性が存在しないことを実証する。PB141は、25または250mg/kgの用量で、最大30日間、噴霧によりマウスへ送達した。(A)肺を切除して、切片にして、炎症または傷害の痕跡に関して組織学的に検査した。(B)潜在的な腎臓および肝臓傷害は、クレアチニン、ASTおよびALTの血清レベルにより評価した。(C)噴霧されたPB141が、濃度依存的様式でNF−κBのLPS誘導性アップレギュレーションを阻害することを示す。急性肺傷害は、LPSの気管内投与によりマウスにおいて誘導された。30分後、PBSまたは様々な濃度のPB141を、噴霧によりケージの空気へ送達した。屠殺後、核タンパク質を肺から単離して、炎症誘発性転写因子NF−κBのp65サブユニットのDNA結合活性を決定するのに使用した。 図5は、PB141の長期間の高用量肺送達後に腎臓、肝臓または肺毒性が存在しないことを実証する。PB141は、25または250mg/kgの用量で、最大30日間、噴霧によりマウスへ送達した。(A)肺を切除して、切片にして、炎症または傷害の痕跡に関して組織学的に検査した。(B)潜在的な腎臓および肝臓傷害は、クレアチニン、ASTおよびALTの血清レベルにより評価した。(C)噴霧されたPB141が、濃度依存的様式でNF−κBのLPS誘導性アップレギュレーションを阻害することを示す。急性肺傷害は、LPSの気管内投与によりマウスにおいて誘導された。30分後、PBSまたは様々な濃度のPB141を、噴霧によりケージの空気へ送達した。屠殺後、核タンパク質を肺から単離して、炎症誘発性転写因子NF−κBのp65サブユニットのDNA結合活性を決定するのに使用した。
図6は、in vitroでのPB141処置がNrf2をアップレギュレートして、NF−κB活性を阻害することを示す。BEAS−2B細胞は、様々な濃度のPB141で24時間処置して、その後、(A)Nrf2活性を測定したか、または(C)核Nrf2濃度をウェスタンブロットにより決定した。(B)他の実験では、細胞を、種々の濃度のPB141で1時間、続いてLPS(500ng/ml)で6時間、前処置した。次に、細胞を単離して、NF−κBの活性を測定した。
図7は、PB141が肺線維芽細胞増殖を阻害することを示す。IMR−90細胞を、10%熱不活性化ウシ胎児血清、ペニシリンおよびストレプトマイシン(100IU/ml)を含有するダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)中で培養した。単層培養物は、24時間血清を欠乏させて、図のように、異なる濃度のPB141で異なる期間、処置した。次に、細胞数を、24時間、48時間および72時間で計数した。データは、2つの独立した実験のうちの1つを代表とする;n=3。
図8は、PB141がTGF−β誘導性筋線維芽細胞分化を阻害することを示す。IMR−90細胞を、10%熱不活性化ウシ胎児血清、ペニシリンおよびストレプトマイシン(100IU/ml)を含有するダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)中で培養した。単層培養物は、24時間血清を欠乏させて、0.5μM PB141で、またはビヒクル(vehicle)(生理食塩水)で1時間、前処置した後、2ng/mlのTGF−βへ24時間曝露させた。(A)α−平滑筋アクチンに関するウェスタンブロット解析。(B)各条件に関する定量値。***Vehに対してP<0.001。(C)処置後のα−SMAに関する免疫蛍光顕微鏡法。ブロットおよび画像は、2つの独立した実験を代表とする。
図9は、噴霧PB141がブレオマイシン誘導性肺線維症を低減させることを示す。硫酸ブレオマイシン(BLM、0.05単位)の気管内注射による肺線維症の誘導に続いて、PB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)の噴霧、およびマイクロポンプネブライザーによるケージの空気への送達を行った。21日後、肺試料を得た。(A)肺ヒドロキシプロリン含有量。(B)肺線維素溶解。(C)肺コラーゲン含有量。(D)肺TGF−β含有量。データは、1群につきn=5〜7匹のマウスを用いた2つの独立した実験のうちの1つを代表とする;**p<0.01、***p<0.001。
図10は、噴霧されたPB141が、LPS誘導性肺炎症および酸化的損傷を低減させることを示す。LPS(50μg)の気管内注射によるALIの誘導に続いて、30分後に、PB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)の噴霧、およびマイクロポンプネブライザーによるケージの空気への送達を行った。さらに5.5時間後、BAL液、血漿および肺試料を得た。BAL液中の(A)総細胞および(B)好中球数;(C)肺組織および(D)BAL液中のミエロペルオキシダーゼ活性;(E)BAL液の染色後の顕微鏡検査;(F)H生成;(G)硝酸塩濃度、および(H)肺におけるマロニルジアルデヒド/タンパク質比;(I)MIP−2、(J)IL−6、(K)TNF−αおよび(L)KCの血漿レベル。データは、1群につきn=5〜8匹のマウスを用いた2つの独立した実験のうちの1つを代表とする;***p<0.001。 図10は、噴霧されたPB141が、LPS誘導性肺炎症および酸化的損傷を低減させることを示す。LPS(50μg)の気管内注射によるALIの誘導に続いて、30分後に、PB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)の噴霧、およびマイクロポンプネブライザーによるケージの空気への送達を行った。さらに5.5時間後、BAL液、血漿および肺試料を得た。BAL液中の(A)総細胞および(B)好中球数;(C)肺組織および(D)BAL液中のミエロペルオキシダーゼ活性;(E)BAL液の染色後の顕微鏡検査;(F)H生成;(G)硝酸塩濃度、および(H)肺におけるマロニルジアルデヒド/タンパク質比;(I)MIP−2、(J)IL−6、(K)TNF−αおよび(L)KCの血漿レベル。データは、1群につきn=5〜8匹のマウスを用いた2つの独立した実験のうちの1つを代表とする;***p<0.001。 図10は、噴霧されたPB141が、LPS誘導性肺炎症および酸化的損傷を低減させることを示す。LPS(50μg)の気管内注射によるALIの誘導に続いて、30分後に、PB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)の噴霧、およびマイクロポンプネブライザーによるケージの空気への送達を行った。さらに5.5時間後、BAL液、血漿および肺試料を得た。BAL液中の(A)総細胞および(B)好中球数;(C)肺組織および(D)BAL液中のミエロペルオキシダーゼ活性;(E)BAL液の染色後の顕微鏡検査;(F)H生成;(G)硝酸塩濃度、および(H)肺におけるマロニルジアルデヒド/タンパク質比;(I)MIP−2、(J)IL−6、(K)TNF−αおよび(L)KCの血漿レベル。データは、1群につきn=5〜8匹のマウスを用いた2つの独立した実験のうちの1つを代表とする;***p<0.001。
図11は、噴霧されたPB141が、LPS誘導性肺傷害を低減させることを示す。LPS(50μg)の気管内注射によるALIの誘導に続いて、30分後に、PB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)の噴霧、およびマイクロポンプネブライザーによるケージの空気への送達を行った。さらに5.5時間後、BAL液および肺試料を得た。(A)BAL液中のタンパク質濃度。(B)肺の湿:乾重量の比。(C)H&E染色後の肺の組織学的検査。データは、1群につきn=5〜8匹のマウスを用いた2つの独立した実験のうちの1つを代表とする;***p<0.001。
図12は、PB141が、転写因子Nrf2活性におけるLPS誘導性減少を反転させることを示す。LPS(50μg)の気管内注射によるALIの誘導に続いて、30分後に、PB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)の噴霧、およびマイクロポンプネブライザーによるケージの空気への送達を行った。さらに5.5時間後、肺を切除して、転写因子Nrf2のDNA結合活性を決定した。データは、1群につきn=4〜6匹のマウスを用いた2つの独立した実験のうちの1つを代表とする;***p<0.001。
図13は、PB141が、LPSで活性化された肺胞マクロファージにおいて炎症性遺伝子を低減させて、抗酸化剤遺伝子転写を増加させることを示す。LPS(50μg)の気管内注射によるALIの誘導に続いて、30分後に、PB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)の噴霧、およびマイクロポンプネブライザーによるケージの空気への送達を行った。さらに5.5時間後、BAL液を得た。肺胞マクロファージをBAL液から単離して、DMEM+10%FBS中で平板培養した。1時間後、RNAを単離して、示した遺伝子の発現を、実時間PCRを使用して決定しハウスキーピング遺伝子グリセルアルデヒド−3哺乳動物−リン酸脱水素酵素(GAPDH)および9s rRNAに関して値を標準化した。データは、1群につきn=6〜8匹のマウスを用いた2つの独立した実験のうちの1つを代表とする;**P<0.01、***P<0.001。
図14は、噴霧されたPB141が、A/Jマウスにおいて4−メチルニトロソアミノ−1−(3−ピリジル)−1−ブタノン(NNK)誘導性肺腫瘍形成を低減させることを示す。生理食塩水中に溶解させた50mg/kgのNNKによる1日目、3日目および5日目の腹腔内(i.p.)注射による肺腫瘍形成の誘導に続いて、PB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)の噴霧、およびマイクロポンプネブライザーによるケージの空気への送達を行った。8週間後、肺をH&E染色後に組織学的に検査した。(A)肺病変の数。(B)肺腫瘍発生および負荷を示す組織学。データは、1群につきn=9〜11匹のマウスを用いた2つの独立した実験のうちの1つを代表とする。
図15は、噴霧されたPB141が、オボアルブミン(OVA)誘導性気道過敏性(airway hyperresponsiveness)を低減させることを示す。アレルゲン誘導性喘息は、0日目および7日目のOVAの腹腔内(i.p.)注射による初期感作、および14日目〜22日目の偶数日のOVAの気管内注射による誘発によりマウスにおいて生じた。各OVA誘発の30分後、PB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)を噴霧させて、マイクロポンプネブライザーによってケージの空気へ送達させた。最終的な誘発および噴霧の24時間後、増加濃度の吸入メタコリンに対する気道過敏性を、強制振動(flexiVent)法により決定した。(A)気道抵抗。(B)気道エラスタンス。データは、1群につきn=6〜8匹のマウスを用いた2つの独立した実験のうちの1つを代表とする。
図16は、噴霧されたPB141が、オボアルブミン(OVA)誘導性肺炎症および酸化的損傷を低減させることを示す。アレルゲン誘導性喘息は、0日目および7日目のOVAの腹腔内(i.p.)注射による初期感作、および14日目〜22日目の偶数日のOVAの気管内注射による誘発によりマウスにおいて生じた。各OVA誘発の30分後、PB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)を噴霧させて、マイクロポンプネブライザーによってケージの空気へ送達させた。最終的な誘発および噴霧の24時間後、BAL液、血漿および肺試料を得た。(A)BAL液中の総細胞および示差細胞計数。(B)BAL液の染色後の顕微鏡検査。BAL液中の(C)H生成、(D)タンパク質濃度。データは、1群につきn=7〜10匹のマウスを用いた2つの独立した実験のうちの1つを代表とする;***p<0.001。 図16は、噴霧されたPB141が、オボアルブミン(OVA)誘導性肺炎症および酸化的損傷を低減させることを示す。アレルゲン誘導性喘息は、0日目および7日目のOVAの腹腔内(i.p.)注射による初期感作、および14日目〜22日目の偶数日のOVAの気管内注射による誘発によりマウスにおいて生じた。各OVA誘発の30分後、PB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)を噴霧させて、マイクロポンプネブライザーによってケージの空気へ送達させた。最終的な誘発および噴霧の24時間後、BAL液、血漿および肺試料を得た。(A)BAL液中の総細胞および示差細胞計数。(B)BAL液の染色後の顕微鏡検査。BAL液中の(C)H生成、(D)タンパク質濃度。データは、1群につきn=7〜10匹のマウスを用いた2つの独立した実験のうちの1つを代表とする;***p<0.001。
図17は、噴霧されたPB141が、オボアルブミン(OVA)誘導性炎症性細胞浸潤および粘液生成を低減させることを示す。アレルゲン誘導性喘息は、0日目および7日目のOVAの腹腔内(i.p.)注射による初期感作、および14日目〜22日目の偶数日のOVAの気管内注射による誘発によりマウスにおいて生じた。各OVA誘発の30分後、PB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)を噴霧させて、マイクロポンプネブライザーによってケージの空気へ送達させた。最終的な誘発および噴霧の24時間後、肺試料を得た。肺は、(A)H&E染色、(B)トリクローム染色および(C)過ヨウ素酸シッフ(PAS)染色後に組織学的に検査した。データは、1群につきn=7〜10匹のマウスを用いた2つの独立した実験のうちの1つを代表とする。
図18は、噴霧されたPB141が、慢性閉塞性肺疾患(COPD)のマウスモデルにおいて、肺腔への炎症関連細胞の浸潤および炎症性媒介物質の生成を低減させることを示す。COPDは、たばこの煙を5日間、マウスの身体全体に曝露することにより誘導され、その最後に、マウスを安楽死させて、細胞および媒介物質のレベルを、気管支肺胞洗浄により肺気腔から得た。数匹のマウスに、PB141(25mg/kg)をたばこの煙と同時に付与した(A〜I)。
図19は、噴霧されたPB141が、慢性低酸素(CH)誘導性肺高血圧および右室肥大を低減させることを示す。CH誘導性肺高血圧は、マウスを慢性低酸素(CH;FIO2 10%)または室内の空気(N、対照)に3週間曝露させることにより、マウスにおいて生じた。曝露の最後の10日中に、PB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)を噴霧させて、マイクロポンプネブライザーによってケージの空気へ送達させた。最終的な噴霧の24時間後、マウスに麻酔をして、各マウスの右内頸静脈を外科的に露出させて、右室圧力を記録するように進化させ、続いてさらに肺動脈圧を測定するように進化させた圧力トランスデューサーとともにカニューレを挿入した:(上部左)平均肺動脈圧;(上部右)右室収縮期圧(RVSP);(下部左)末梢血抵抗;(下部右)右室肥大。データは、1群につきn=4〜6匹のマウスを用いた2つの独立した実験のうちの1つを代表とする。
図20は、噴霧されたPB141が、慢性低酸素(CH)誘導性肺高血圧および血管リモデリングを低減させることを示す。CH誘導性肺高血圧は、マウスをCH(FIO2 10%)または室内の空気に3週間曝露させることにより、マウスにおいて生じた。曝露の最後の10日中に、PB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)を噴霧させて、マイクロポンプネブライザーによってケージの空気へ送達させた。最終的な噴霧の24時間後、肺試料を得た。グラフは、a−SMA陽性腺房性血管の内側壁厚および非筋性化(muscularized)、部分的筋性化および完全筋性化した小血管のパーセントを示す。データは、1群につきn=4〜6匹のマウスを用いた2つの独立した実験のうちの1つを代表とする。
図21は、PB141の提唱される作用機序を示す。
専門用語
用語および方法の下記説明は、本化合物、組成物および方法についてより良好に記載するように、また本開示の実施において当業者を導くように提供される。同様に、本開示で使用される専門用語は、特定の実施形態および実施例のみについて記載する目的であり、限定するとは意図されないことが理解されよう。
「アシル」は、−C(O)R(式中、Rは、例えば、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアリール、または必要に応じて置換されているヘテロアリールであり得る)を有する基を指す。「低級アシル」基は、1〜6個の炭素原子を含有するものである。アセチルは、アシルの例である。
「アシルオキシ」は、構造−OC(O)R−(式中、Rは、例えば、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアリール、または必要に応じて置換されているヘテロアリールであり得る)を有する基を指す。「低級アシルオキシ」基は、1〜6個の炭素原子を含有する。
「投与」は本明細書中で使用する場合、別の人間による対象への投与、または対象による自己投与を含む。
「脂肪族」という用語は、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロゲン化アルキルおよびシクロアルキル基を含むとして定義される。「低級脂肪族」基は、1〜10個の炭素原子を有する分岐状または非分岐状脂肪族基である。
「アルカンジイル」、「シクロアルカンジイル」、「アリールジイル」、「アルカンアリールジイル」は、脂肪族、脂環式、アリールおよびアルカンアリール炭化水素に由来する二価基を指す。
「アルケニル」は、炭素および水素のみを含有する環状、分岐状または直鎖基を指し、共役され得るか、またはされ得ない1つまたは複数の二重結合を含有する。アルケニル基は、無置換であってもよく、または置換されてもよい。「低級アルケニル」基は、1〜6個の炭素原子を含有する。
「アルコキシ」という用語は、結合点に酸素原子を含む、1〜20個の炭素原子、好ましくは1〜8個の炭素原子(「低級アルコキシ」として称される)、より好ましくは1〜4個の炭素原子を含む直鎖状、分岐状または環状炭化水素立体配置およびそれらの組合せ
を指す。「アルコキシ基」の例は、式−OR(式中、Rは、必要に応じてアルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、ハロゲン化アルキル、アルコキシまたはヘテロシクロアルキル基で置換されているアルキル基であり得る)により表される。適切なアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、i−プロポキシ、n−ブトキシ、i−ブトキシ、sec−ブトキシ、tert−ブトキシ、シクロプロポキシ、シクロヘキシルオキシ等が挙げられる。
「アルコキシカルボニル」は、アルコキシ置換されたカルボニル基−C(O)OR(式中、Rは、必要に応じて置換されているアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキルまたは類似の部分を表す)を指す。
「アルキル」という用語は、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、デシル、テトラデシル、ヘキサデシル、エイコシル、テトラコシルなどの1〜24個の炭素原子の分岐状または非分岐状飽和炭化水素基を指す。「低級アルキル」基は、1〜6個の炭素原子を有する飽和分岐状または非分岐状炭化水素である。好ましいアルキル基は、1〜4個の炭素原子を有する。アルキル基は、「置換アルキル」であってもよく、ここで1つまたは複数の水素原子は、ハロゲン、シクロアルキル、アルコキシ、アミノ、ヒドロキシル、アリール、アルケニルまたはカルボニルなどの置換基で置き換えられている。例えば、低級アルキルまたは(C〜C)アルキルは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、ペンチル、3−ペンチルまたはヘキシルであり得る;(C〜C)シクロアルキルは、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルであり得る;(C〜C)シクロアルキル(C〜C)アルキルは、シクロプロピルメチル、シクロブチルメチル、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル、2−シクロプロピルエチル、2−シクロブチルエチル、2−シクロペンチルエチルまたは2−シクロヘキシルエチルであり得る;(C〜C)アルコキシは、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、sec−ブトキシ、ペントキシ、3−ペントキシまたはヘキシルオキシであり得る;(C〜C)アルケニルは、ビニル、アリル、1−プロペニル、2−プロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、1−ペンテニル、2−ペンテニル、3−ペンテニル、4−ペンテニル、1−ヘキセニル、2−ヘキセニル、3−ヘキセニル、4−ヘキセニルまたは5−ヘキセニルであり得る;(C〜C)アルキニルは、エチニル、1−プロピニル、2−プロピニル、1−ブチニル、2−ブチニル、3−ブチニル、1−ペンチニル、2−ペンチニル、3−ペンチニル、4−ペンチニル、1−ヘキシニル、2−ヘキシニル、3−ヘキシニル、4−ヘキシニルまたは5−ヘキシニルであり得る;(C〜C)アルカノイルは、アセチル、プロパノイルまたはブタノイルであり得る;ハロ(C〜C)アルキルは、ヨードメチル、ブロモメチル、クロロメチル、フルオロメチル、トリフルオロメチル、2−クロロエチル、2−フルオロエチル、2,2,2−トリフルオロエチルまたはペンタフルオロエチルであり得る;ヒドロキシ(C〜C)アルキルは、ヒドロキシメチル、1−ヒドロキシエチル、2−ヒドロキシエチル、1−ヒドロキシプロピル、2−ヒドロキシプロピル、3−ヒドロキシプロピル、1−ヒドロキシブチル、4−ヒドロキシブチル、1−ヒドロキシペンチル、5−ヒドロキシペンチル、1−ヒドロキシヘキシルまたは6−ヒドロキシヘキシルであり得る;(C〜C)アルコキシカルボニルは、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、イソプロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、ペントキシカルボニルまたはヘキシルオキシカルボニルであり得る;(C〜C)アルキルチオは、メチルチオ、エチルチオ、プロピルチオ、イソプロピルチオ、ブチルチオ、イソブチルチオ、ペンチルチオまたはヘキシルチオであり得る;(C〜C)アルカノイルオキシは、アセトキシ、プロパノイルオキシ、ブタノイルオキシ、イソブタノイルオキシ、ペンタノイルオキシまたはヘキサノイルオキシであり得る。
「アルキニル」は、炭素および水素のみを含有する環状、分岐状または直鎖基を指し、別記されない限りは通常、1〜12個の炭素原子を含有し、1つまたは複数の三重結合を含有する。アルキニル基は、無置換であってもよく、または置換されてもよい。「低級アルキニル」基は、1〜6個の炭素原子を含有するものである。
「アミン」または「アミノ」という用語は、式−NRR’(式中、RおよびR’は独立して、水素またはアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、ハロゲン化アルキル、アシルまたはヘテロシクロアルキル基であり得る)の基を指す。例えば、「アルキルアミノ」または「アルキル化アミノ」は、−NRR’(式中、RまたはR’の少なくとも1つがアルキルである)を指す。「アシルアミノ」は、−N(R)−C(O)−R(式中、Rは、アルキルまたはHなどの置換基である)を指す。適切なアシルアミノ基は、アセトアミドである。
「アミノアルキル」という用語は、少なくとも1つの水素原子が、アミノ基で置き換えられた、上記で定義されるようなアルキル基(例えば、−CH−NH)を指す。
「アミノカルボニル」は単独で、または組合せで、アミノ置換カルボニル(カルバモイル)基を意味し、ここでアミノ基は、例えばアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、アルカノイル、アルコキシカルボニル、アラルコキシカルボニル等で、必要に応じて一または二置換されてもよい。例示的なアミノカルボニルは、−CONHである。「アミド(amide)」または「アミド(amido)」という用語は、式−C(O)NRR’(式中、RおよびR’は独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、ハロゲン化アルキルまたはヘテロシクロアルキル基であり得る)により表される。
「類似体」は、親化合物とは化学構造が異なる分子、例えば相同体(アルキル鎖の長さの違い、または1つまたは複数の同位体を含むことなどの、化学構造または質量の数における増分が異なっている)、分子断片、1つまたは複数の官能基が異なる構造、またはイオン化における変化である。類似体は、必ずしも親化合物から合成されるとは限らない。誘導体は、基礎構造に由来する分子である。
「動物」は、例えば哺乳動物および鳥類を含むカテゴリーである、生存している多細胞脊椎動物生物を指す。「哺乳動物」という用語は、ヒトおよび非ヒト哺乳動物の両方を含む。同様に、「対象」という用語は、ヒト対象、ならびに鳥類、および非ヒト霊長類、ペット動物(イヌおよびネコなど)、家畜(ブタ、ヒツジ、ウシなど)ならびに非家畜動物(大型ネコ科動物など)などの非ヒト哺乳動物を含む非ヒト対象の両方を含む。対象という用語は、生物の生活環における段階にかかわらず当てはまる。したがって、対象という用語は、生物(即ち、生物が、哺乳動物であろうと、家禽または野鶏などの鳥類であろうと)に応じて、子宮内での、または胚内での生物に当てはまる。
「アラルキル」という用語は、アリール基が、アルキル基の水素に代わって置換されたアルキル基を指す。アラルキル基の例は、ベンジル基である。
「アリール」は、必要に応じて、無置換であり得るか、または置換され得る単環(例えば、フェニル)または多重縮合環(例えば、ナフチルまたはアントリル)を有する一価不飽和芳香族炭素環式基を指す。「ヘテロアリール基」は、芳香族基の環内に組み込まれた少なくとも1つのヘテロ原子を有する芳香族基として定義される。ヘテロ原子の例としては、窒素、酸素、硫黄およびリンが挙げられるが、これらに限定されない。ヘテロアリールとしては、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピロリル、ピラゾリル、イミダゾリル、チアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアジアゾリル、オキサジアゾリ
ル、チオフェニル、フラニル、キノリニル、イソキノリニル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、キノキサリニル等が挙げられるが、これらに限定されない。アリールまたはヘテロアリール基は、アルキル、アルキニル、アルケニル、アリール、ハロゲン化物、ニトロ、アミノ、エステル、ケトン、アルデヒド、ヒドロキシ、カルボン酸またはアルコキシを含むが、これらに限定されない1つまたは複数の基で置換され得るか、あるいはアリールまたはヘテロアリール基は無置換であり得る。
「アリールオキシ」または「ヘテロアリールオキシ」は、式−OAr(式中、Arは、それぞれアリール基またはヘテロアリール基である)の基を指す。
「カルボン酸塩」または「カルボキシル」という用語は、−COOまたは−COOH基を指す。カルボキシル基は、カルボン酸を形成し得る。「置換カルボキシル」は、−COOR(式中、Rは、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、ハロゲン化アルキルまたはヘテロシクロアルキル基である)を指す。例えば、置換カルボキシル基は、カルボン酸エステルまたはその塩(例えば、カルボン酸塩)であり得る。
「カルボキシアルキル」は、アルキルの1つまたは複数の水素がカルボキシル基で置き換えられたアルキル(例えば、−RCOOH)を指す。
「同時投与」または「同時投与すること」という用語は、同じ一般的な期間内に少なくとも1つの他の治療剤または診断剤とともに、本明細書中に開示する化合物を投与することを指し、時間が同じ正確な瞬間での投与を必要としない(が、同時投与は、時間が同じ正確な瞬間で投与することを含む)。したがって、同時投与は、同じ日、もしくは異なる日であってもよく、または同じ週で、もしくは異なる週であってもよい。
「シクロアルキル」という用語は、少なくとも3個の炭素原子で構成される非芳香族の炭素ベースの環を指す。シクロアルキル基の例として、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル等が挙げられるが、これらに限定されない。「ヘテロシクロアルキル基」という用語は、環の炭素原子の少なくとも1つが、これらに限定されないが、窒素、酸素、硫黄またはリンなどのヘテロ原子で置き換えられた、上記で定義するようなシクロアルキル基である。
「エステル」という用語は、水素が、例えばC1〜6アルキル基(「カルボキシルC1〜6アルキル」または「アルキルエステル」)、アリールまたはアラルキル基(「アリールエステル」または「アラルキルエステル」)等で置き換えられた、カルボニル基含有部分を指す。例えばメチルエステル(COMe)、エチルエステル(COEt)およびプロピルエステル(COPr)などのCO1〜3アルキル基が好ましく、それらの逆エステル(reverse ester)(例えば、−OCOMe、−OCOEtおよび−OCOPr)を含む。
「ハロゲン化アルキル」または「ハロアルキル基」という用語は、これらの基上に存在する1つまたは複数の水素原子がハロゲン(F、Cl、Br、I)で置き換えられたアルキル基を指す。
「ヒドロキシル」という用語は、式−OHにより表される。
「ヒドロキシアルキル」という用語は、少なくとも1つの水素原子がヒドロキシル基で置き換えられたアルキル基を指す。「アルコキシアルキル基」という用語は、少なくとも1つの水素原子が上述するアルコキシ基で置換されたアルキル基として定義される。
「阻害すること」は、疾患または状態の完全な発症を阻害することを指す。「阻害すること」はまた、対照に対して、生物学的活性または結合における任意の定量的または定性的低減を指す。
「N−複素環式」は、少なくとも1つの窒素ヘテロ原子を含む単環または二環または環系を指す。環または環系は概して、ヘテロ原子の他に、1〜9個の炭素原子を含み、飽和、不飽和または芳香族(擬似芳香族(pseudoaromatic)を含む)であり得る。「擬似芳香族」という用語は、厳密には芳香族ではないが、電子の非局在化によって安定化され、芳香環と類似した様式で挙動する環系を指す。芳香族はピロリル環などの擬似芳香族環系を含む。
5員環単環式N−複素環の例としては、ピロリル、H−ピロリル、ピロリニル、ピロリジニル、オキサゾリル、オキサジアゾリル(1,2,3および1,2,4オキサジアゾリルを含む)、イソオキサゾリル、フラザニル、チアゾリル、イソチアゾリル、ピラゾリル、ピラゾリニル、ピラゾリジニル、イミダゾリル、イミダゾリニル、トリアゾリル(1,2,3および1,3,4トリアゾリルを含む)、テトラゾリル、チアジアゾリル(1,2,3および1,3,4チアジアゾリルを含む)およびジチアゾリルが挙げられる。6員環単環式N−複素環の例としては、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、ピペリジニル、モルホリニル、チオモルホニル、ピペラジニルおよびチアジニルが挙げられる。N−複素環は、広範囲の置換基で、好ましくはC1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、C2〜6アルケニル、C2〜6アルキニル、ハロ、ヒドロキシ、メルカプト、トリフルオロメチル、アミノ、シアノまたはモノもしくはジ(C1〜6アルキル)アミノで必要に応じて置換され得る。N−複素環式基は、フェニル、ナフチル、インデニル、アズレニル、フルオレニルおよびアントラセニルなどの炭素環に融合され得る。
8、9および10員環二重複素環の例としては、1Hチエノ[2,3−c]ピラゾリル、インドリル、イソインドリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソオキサゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンゾイミダゾリル、インダゾリル、イソキノリニル、キノリニル、キノキサリニル、プリニル、シンノリニル、フタラジニル、キナゾリニル、キノキサリニル、ベンゾトリアジニル等が挙げられる。これらの複素環は、例えばC1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、C2〜6アルケニル、C2〜6アルキニル、ハロ、ヒドロキシ、メルカプト、トリフルオロメチル、アミノ、シアノまたはモノもしくはジ(C1〜6アルキル)アミノで必要に応じて置換されていてもよい。別記しない限り、必要に応じて置換されているN−複素環は、ピリジニウム塩および適切な環窒素のN−酸化物形態を含む。
「対象」という用語は、ヒト対象、ならびに鳥類、および非ヒト霊長類、ペット動物(イヌおよびネコなど)、家畜(ブタ、ヒツジ、ウシなど)ならびに非家畜動物(大型ネコ科動物など)などの非ヒト哺乳動物を含む非ヒト対象の両方を含む。対象という用語は、生物の生活環における段階にかかわらず当てはまる。したがって、対象という用語は、生物(即ち、生物が、哺乳動物であろうと、家禽または野鶏などの鳥類であろうと)に応じて、子宮内での、または胚内での生物に当てはまる。
「置換(substituted)」または「置換(substitution)」は、1つまたは複数のさらなるR基による分子の水素原子またはR基の置き換えを指す。別記しない限り、「必要に応じて置換されている」または「必要に応じた置換基」という用語は本明細書中で使用する場合、1つ、2つ、3つ、4つまたはそれ超の基、好ましくは1つ、2つまたは3つ、より好ましくは1つまたは2つの基でさらに置換されていてもよく、または置換されていなくてもよい基を指す。置換基は、例えば、C1〜6アルキル、
2〜6アルケニル、C2〜6アルキニル、C3〜8シクロアルキル、ヒドロキシル、オキソ、C1〜6アルコキシ、アリールオキシ、C1〜6アルコキシアリール、ハロ、C1〜6アルキルハロ(CFおよびCHFなど)、C1〜6アルコキシハロ(OCFおよびOCHFなど)、カルボキシル、エステル、シアノ、ニトロ、アミノ、置換アミノ、二置換アミノ、アシル、ケトン、アミド、アミノアシル、置換アミド、二置換アミド、チオール、アルキルチオ、チオキソ、スルフェート、スルホネート、スルフィニル、置換スルフィニル、スルホニル、置換スルホニル、スルホニルアミド、置換スルホンアミド、二置換スルホンアミド、アリール、アルC1〜6アルキル、ヘテロシクリルおよびヘテロアリールから選択されてもよく、ここで各アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールおよびヘテロシクリルならびにそれらを含有する基は、必要に応じてさらに置換されてもよい。また、N−複素環の場合での必要に応じた置換基としては、C1〜6アルキル(即ち、N−C1〜3アルキル)が挙げられ得るが、これに限定されない。
「スルフィニル」は、−S(=O)H基を指す。
「置換スルフィニル」または「スルホキシド」という用語は、水素が、例えばC1〜6アルキル基(「C1〜6アルキルスルフィニル」または「C1〜6アルキルスルホキシド」)、アリール(「アリールスルフィニル」)、アラルキル(「アラルキルスルフィニル」)等で置き換えられた、スルフィニル基を指す。例えば−SOメチル、−SOエチルおよび−SOプロピルなどのC1〜3アルキルスルフィニル基が好ましい。
「スルホニル」という用語は、−SOH基を指す。
「置換スルホニル」という用語は、水素が、例えばC1〜6アルキル基(「スルホニルC1〜6アルキル」)、アリール(「アリールスルホニル」)、アラルキル(「アラルキルスルホニル」)等で置き換えられた、スルホニル基を指す。例えば−SOMe、−SOEtおよび−SOPrなどのスルホニルC1〜3アルキル基が好ましい。
「スルホニルアミド」または「スルホンアミド」という用語は、−SONH基を指す。
「治療有効量」は、特定の作用物質で治療される対象において所望の効果を達成するのに十分な特定の作用物質の量を指す。理想的には、作用物質の治療有効量は、対象において実質的な毒性作用を引き起こさずに、疾患もしくは状態を阻害または治療するのに十分な量である。作用物質の治療有効量は、治療される対象、罹患(affliction)の重症度、および治療用組成物の投与様式に依存する。
「治療」は、発症し始めた後に、疾患または病理学的状態の徴候または症状を改善する治療的介入、または病理学もしくは状態を発症する危険性を減少させるか、または病理学もしくは状態の重症度を減少させる目的で、疾患の徴候を呈さないか、またはほんの初期の徴候のみを呈する対象に、化合物または組成物を投与することを指す。本明細書中で使用する場合、疾患または病理学的状態に関連して「改善すること」という用語は、治療の任意の観察可能な有益な効果を指す。有益な効果は、例えば影響されやすい対象における疾患の臨床症状の発病の遅延、疾患の幾らかまたは全ての臨床症状の重症度の低減、疾患のよりゆっくりとした進行、対象の健康全般または健全性(well−being)の改善から、または特定の疾患に特異的である当業者に周知の他のパラメーターから明らかであり得る。「疾患を治療すること」という語句は、例えば、糖尿病などの疾患の危険性がある対象において、疾患の完全な発症を阻害することを指す。疾患または状態を「防止すること」は、病理学または状態を発症する危険性を減少させるか、または病理学もしくは状態の重症度を減少させる目的で、疾患の徴候を呈さないか、またはほんの初期の徴候の
みを呈する対象に、組成物を予防的に投与することを指す。
「医薬組成物」は、担体、希釈剤および/または補助剤を含む1つまたは複数の無毒性の薬学的に許容される添加剤、および必要に応じて他の生物学的に活性な成分とともに、ある量(例えば、単位投与量)の開示する化合物の1つまたは複数を含む組成物である。かかる医薬組成物は、Remington’s Pharmaceutical Sciences、Mack Publishing Co.、Easton、PA(第19版)に開示されるものなどの標準的な医薬製剤技法により調製することができる。
「薬学的に許容される塩またはエステル」という用語は、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、リンゴ酸、酢酸、シュウ酸、酒石酸、クエン酸、乳酸、フマル酸、コハク酸、マレイン酸、サリチル酸、安息香酸、フェニル酢酸、マンデル酸等を含むが、これらに限定されない無機酸および有機酸の塩を含む従来の手段により調製される塩またはエステルを指す。本開示化合物の「薬学的に許容される塩」はまた、ナトリウム、カリウム、アルミニウム、カルシウム、リチウム、マグネシウム、亜鉛などの陽イオンから、およびアンモニア、エチレンジアミン、N−メチル−グルタミン、リシン、アルギニン、オルニチン、コリン、N,N’−ジベンジルエチレンジアミン、クロロプロカイン、ジエタノールアミン、プロカイン、N−ベンジルフェネチルアミン、ジエチルアミン、ピペラジン、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンおよび水酸化テトラメチルアンモニウムなどの塩基から形成されるものも含む。これらの塩は、標準的な手順により、例えば遊離酸を、適切な有機または無機塩基と反応させることにより調製することができる。あるいは、本明細書中に列挙される任意の化学化合物は、その薬学的に許容される塩として投与されてもよい。「薬学的に許容される塩」はまた、遊離酸、塩基および両性イオン形態を含む。適切な薬学的に許容される塩の記述は、Handbook of Pharmaceutical Salts, Properties, Selection and Use、Wiley VCH(2002年)に見出され得る。本明細書中に開示する化合物が、カルボキシ基などの酸性官能基を含む場合、カルボキシ基に適切な薬学的に許容される陽イオン対は、当業者に周知であり、アルカリ、アルカリ土類、アンモニウム、第四級アンモニウム陽イオン等を含む。かかる塩は、当業者に公知である。「薬理学的に許容可能な塩」のさらなる例に関しては、Bergeら、J. Pharm. Sci. 66巻:1号(1977年)を参照されたい。
「薬学的に許容されるエステル」は、カルボキシル基を含むように修飾される本明細書中に記載する化合物に由来するものを含む。in vivoで加水分解可能なエステルは、ヒトまたは動物の身体中で加水分解されて、親酸またはアルコールを生じるエステルである。したがって、代表的なエステルとしては、エステル基のカルボン酸部分の非カルボキニル部分が、直鎖または分岐鎖アルキル(例えば、メチル、n−プロピル、t−ブチルまたはn−ブチル)、シクロアルキル、アルコキシアルキル(例えば、メトキシメチル)、アラルキル(例えば、ベンジル)、アリールオキシアルキル(例えば、フェノキシメチル)、アリール(例えば、例えばハロゲン、C1〜4アルキルもしくはC1〜4アルコキシ)またはアミノにより必要に応じて置換されているフェニル)から選択されるカルボン酸エステル;アルキルまたはアラルキルスルホニル(例えば、メタンスルホニル)などのスルホン酸エステル、またはアミノ酸エステル(例えば、L−バリルまたはL−イソロイシル)が挙げられる。「薬学的に許容されるエステル」はまた、モノ、ジまたはトリリン酸エステルなどの無機エステルを含む。かかるエステルにおいて、別記しない限り、存在する任意のアルキル部分は好適には、1〜18個の炭素原子、詳細には1〜6個の炭素原子、より詳細には1〜4個の炭素原子を含有する。かかるエステル中に存在する任意のシクロアルキル部分は好適には、3〜6個の炭素原子を含有する。かかるエステル中に存在する任意のアリール部分は好適には、上記カルボシクリル(carbocycylyl)の定義で示されるように、必要に応じて置換されているフェニル基を含む。したがって、
薬学的に許容されるエステルとしては、アセチル、t−ブチルなどのC〜C22脂肪酸エステル、あるいはパルモイル、ステロイルなどの長鎖直鎖もしくは分岐状の不飽和またはオメガ−6一不飽和脂肪酸が挙げられる。代替的なアリールまたはヘテロアリールエステルとしては、ベンゾイル、ピリジルメチロイル等が挙げられ、これらのいずれも同様に、上記カルボシクリルで定義されるように置換されてもよい。さらなる薬学的に許容されるエステルとして、ロイシル、イソロイシルおよび特にバリルなどの脂肪族L−アミノ酸エステルが挙げられる。
治療用途に関して、化合物の塩は、対イオンが薬学的に許容されるものである。しかしながら、薬学的に許容されない酸および塩基の塩もまた、例えば薬学的に許容される化合物の調製または精製において利用され得る。
上記で本明細書中に記述するような薬学的に許容される酸および塩基付加塩は、化合物が形成することが可能である治療上活性な無毒性の酸および塩基付加塩を含むと意図される。薬学的に許容される酸付加塩は、かかる適切な酸で塩基形態を処理することにより利便性よく得ることができる。適切な酸は、例えば、ハロゲン化水素酸、例えば塩酸または臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸等の酸などの無機酸、または例えば酢酸、プロパン酸、ヒドロキシ酢酸、乳酸、ピルビン酸、シュウ酸(即ち、エタン二酸)、マロン酸、コハク酸(即ち、ブタン二酸)、マレイン酸、フマル酸、リンゴ酸(即ち、ヒドロキシブタン二酸)、酒石酸、クエン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、シクラミン酸、サリチル酸、p−アミノサリチル酸、パモ酸等の酸などの有機酸を含む。逆に、上記塩形態は、適切な塩基による処理により遊離塩基形態へ変換することができる。
酸性プロトンを含有する化合物はまた、適切な有機および無機塩基による処理により、それらの無毒性金属またはアミン付加塩形態へ変換され得る。適切な塩基塩形態は、例えば、アンモニウム塩、アルカリおよびアルカリ土類金属塩、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム塩等、有機塩基、例えばベンザチン、N−メチル−D−グルカミン等による塩、ヒドラバミン塩、例えばアルギニン、リシンなどのアミノ酸による塩を含む。
「付加塩」という用語は、本明細書中で使用する場合、本明細書中に記載する化合物が形成することが可能である溶媒和物を含む。かかる溶媒和物は、例えば水和物、アルコラート等である。
「第四級アミン」という用語は、本明細書中で使用する場合、化合物の塩基性窒素と、例えば必要に応じて置換されているハロゲン化アルキル、ハロゲン化アリールまたはハロゲン化アリールアルキル、例えばヨウ化メチルまたはヨウ化ベンジルなどの適切な四級化剤(quaternizing agent)との間の反応により、化合物が形成することが可能である第四級アンモニウム塩を定義する。トリフルオロメタンスルホン酸アルキル、メタンスルホン酸アルキルおよびp−トルエンスルホン酸アルキルなどの良好な脱離基を有する他の反応物もまた使用され得る。第四級アミンは、正に荷電された窒素を有する。薬学的に許容される対イオンとしては、クロロ、ブロモ、ヨード、トリフルオロ酢酸塩および酢酸塩が挙げられる。選択した対イオンは、イオン交換樹脂を使用して導入することができる。
開示する化合物のプロドラッグもまた、本明細書中で意図される。プロドラッグは、対象へのプロドラッグ投与後に、加水分解、代謝などのin vivoでの生理学的作用を通じて、活性化合物へ化学的に修飾される活性または不活性化合物である。「プロドラッグ」という用語は、この本文全体にわたって使用する場合、誘導体の得られるin vi
vo生体内変換生成物が、本明細書中に記載する化合物で定義されるような活性薬物であるように、エステル、アミドおよびリン酸塩などの薬理学的に許容可能な誘導体を意味する。プロドラッグは好ましくは、優れた水溶解度、バイオアベイラビリティーの増加を有し、in vivoで活性阻害剤へ容易に代謝される。本明細書中に記載する化合物のプロドラッグは、日常的な操作により、またはin vivoで、親化合物へと修飾が切断されるような方法で、化合物中に存在する官能基を修飾することにより調製され得る。プロドラッグを作製および使用することに関与する適合性および技法は、当業者により周知である。エステルを含むプロドラッグの一般的な論述に関しては、SvenssonおよびTunek、Drug Metabolism Reviews 165巻(1988年)およびBundgaard、Design of Prodrugs、Elsevier(1985年)を参照されたい。
「プロドラッグ」という用語はまた、プロドラッグが対象に投与されると、本発明の活性な親薬物をin vivoで放出する任意の共有結合された担体を含むと意図される。プロドラッグは多くの場合、溶解度およびバイオアベイラビィティなどの、活性剤医薬品に対して増強された特性を有するため、本明細書中に開示する化合物は、プロドラッグ形態で送達され得る。したがって、本開示化合物のプロドラッグ、プロドラッグを送達する方法およびかかるプロドラッグを含有する組成物もまた意図される。開示する化合物のプロドラッグは通常、日常的な操作で、またはin vivoで、修飾が切断されて、親化合物を生じるような方法で、化合物中に存在する1つまたは複数の官能基を修飾することにより調製される。プロドラッグは、in vivoで切断されて、それぞれ相当するアミノおよび/またはホスホネート基を生じる任意の基で官能基化されたホスホネートおよび/またはアミノ基を有する化合物を含む。プロドラッグの例としては、アシル化アミノ基および/またはホスホン酸エステルまたはホスホン酸アミド基を有する化合物が挙げられるが、これらに限定されない。特定の例では、プロドラッグは、ホスホン酸イソプロピルエステルなどのホスホン酸低級アルキルエステルである。
開示する化合物の保護誘導体もまた意図される。開示する化合物を用いた使用に関する様々な適切な保護基は、GreeneおよびWuts、Protective Groups in Organic Synthesis;第3版;John Wiley &
Sons、New York、1999年に開示されている。
概して、保護基は、分子の残存部分に影響を及ぼさない条件下で除去される。これらの方法は、当技術分野で周知であり、酸加水分解、水素化分解等を含む。1つの好ましい方法は、例えば遊離ホスホネートを生じるようなTMS−Br媒介性エステル切断においてルイス酸条件を使用したホスホン酸エステルの切断などのエステルの除去を含む。第2の好ましい方法は、アルコール、酢酸等またはそれらの混合物などの適切な溶媒系中で炭素上パラジウムを利用した水素化分解によるベンジル基の除去などの保護基の除去を含む。t−ブトキシカルボニル保護基を含むt−ブトキシベースの基は、水、ジオキサンおよび/または塩化メチレンなどの適切な溶媒系中で、HClまたはトリフルオロ酢酸などの無機または有機酸を利用して除去することができる。アミノおよびヒドロキシ官能基アミノを保護するのに適した別の例示的な別の保護基はトリチルである。他の従来の保護基は公知であり、適切な保護基は、GreeneおよびWuts、Protective Groups in Organic Synthesis;第3版;John Wiley
& Sons、New York、1999年を参考にして、当業者により選択され得る。アミンが脱保護される場合、得られた塩は容易に中和されて、遊離アミンを生じ得る。同様に、ホスホン酸部分などの酸部分が保護されていない(unveiled)場合、化合物は、酸化合物として、またはその塩として単離され得る。
ジアリールエノン化合物の有用性は、限られた水溶解度により妨げられる。噴霧された
製剤の吸入が肺への治療剤の送達に関して好ましい方法であるため、この欠点は、肺疾患の治療に特に関連する。吸入による薬物の送達は、喉、気管、気管支および肺胞を含む気道の異なる切片への薬物の堆積を可能にする。概して、吸入される粒子のサイズが小さいほど、それはより長く空気中に懸濁されたままであり、気道よりもはるか下部へ、吸入された薬物が送達され得る。噴霧用の液体の所望の特性は概して、1)低粘度、2)滅菌培地、3)低表面張力、4)噴霧メカニズムに対する安定性、5)中程度のpH(約4〜10)、6)液滴を形成する能力、7)刺激性防腐剤および安定化剤の非存在、および8)適切な張度を含む。操作様式が異なる多種多様なネブライザーが利用可能である。これらは、他のものと一緒に超音波、振動膜、振動メッシュ、振動プレート、振動コーン、マイクロポンプおよびジェットネブライザーを含む。振動メッシュ、振動コーンまたは振動プレートネブライザーは、それらが送達用に空気圧縮機の使用を必要とせず、単位用量の送達後に容器中に最小残留容量を有し、また低用量の吸入可能な溶液を送達するのに使用することができるため、特定に関心がもたれている。肺設置の他の方法を上回るネブライザーの主な利点は、患者の協力を必要としないことであり、また高用量の医薬を送達するのがより容易であることである。
多くのチオール含有化合物が非常に親水性であるため、それらは、ジアリールエノン化合物との水溶性付加体を形成し得る。続いて、得られた水溶性化合物は、吸入による肺への送達用の噴霧可能な製剤へ組み込ませることができるだけでなく、自由に細胞に入ってもよく、ここで、ジアリールエノン構成成分は、元のチオール残基の転置に付随して、システイン残基との付加体を形成することにより、または他の手段により治療効果を発揮することができる。これらの考察に基づいて、特異的な新規ジアリールエノンの新規チオール誘導体が本明細書中で開示される。同様に、肺送達に適したこれらの化合物の製剤および肺疾患を治療するためのそれらの使用が開示される。
ある特定の実施形態では、抗炎症、抗酸化および他の治療特性を保有する新規ジアリールエノン化合物が本明細書中で開示される。同様に、吸入による肺系統への送達に適しているこれらの化合物の噴霧されるエアロゾルまたは乾燥粉末製剤が記載される。さらに、各種肺疾患の治療のためのこれらの化合物および製剤の使用について記載される。治療上有用な化合物を、例えば適切なチオール誘導体の形成を通じて水溶性にさせてもよい。
一態様では、新規化合物は、ジアリールエノン化合物を、最終化合物を水溶性にさせるチオールと化学的に組み合わせることにより生成することができる。かかる水溶性化合物は、容易に細胞に入ることができ、ここで合成的に添加されるチオールが、各種タンパク質内のシステイン残基などの細胞内チオールで置き換えられ得る。アリール基は、特有のジまたはトリ窒素含有部分で構成され、ここで窒素原子の誘起効果は、炭素原子上に部分的に陽性の電荷を誘導する。これらの窒素含有化合物およびそれらの誘導体における低位非占有π分子軌道のため、これらの化合物は、特有の物理化学特性、および架橋リガンドとして作用する能力を示す。
化合物
親水性チオールと少なくとも2つのN−複素環を含むエノンとの付加体を含む化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはエステルが本明細書に開示される。
例えば、一実施形態は、
−L−X
(式中、Lは、エノンを含む連結部分であり、
およびXはそれぞれ独立して、必要に応じて置換されているN−複素環である)
の構造を有する化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはエステルである。
Lは例えば、ペンタ−1,4−ジエン−3−オンなどのアルキル−1,4−ジエン−3−オン、またはペンタ−1,5−チオール−3−オンなどのアルキル−1,5−チオール−3−オンであってもよく、ここで各チオールは、必要に応じて置換されている。ケトンに隣接している各二重結合を有する他の置換アルキルジエンは、ケトン由来の2つの炭素間に位置するチオール基を有するアリールケトンと同様に、適切である。
ある特定の実施形態では、XおよびXは同じであり、それぞれ、例えばピラジニルまたはピリミジニルである。
さらなる実施形態では、
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(式中、
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は、単結合または二重結合を表し、
Aは、
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が二重結合である場合にはCHであり、または
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が単結合である場合にはCH(S−R)であり、Rは、ペプチド、アミノ酸、アミノ酸誘導体、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアルケニル、必要に応じて置換されているアルキニル、必要に応じて置換されているシクロアルキル、または必要に応じて置換されているシクロアルケニルであり、
およびXはそれぞれ独立して、必要に応じて置換されているN−複素環である)、または
Figure 0006914287
(式中、
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は、単結合または二重結合を表し、
Aは、
Figure 0006914287
が二重結合である場合にはCHであり、または
Figure 0006914287
が単結合である場合にはCH(S−R)であり、Rは、ペプチド、アミノ酸、アミノ酸誘導体、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアルケニル、必要に応じて置換されているアルキニル、必要に応じて置換されているシクロアルキル、または必要に応じて置換されているシクロアルケニルであり、
およびXはそれぞれ独立して、必要に応じて置換されているN−複素環であり、
、RおよびRはそれぞれ独立して、CまたはNである)、または
Figure 0006914287
(式中、
Figure 0006914287
は、単結合または二重結合を表し、
Aは、
Figure 0006914287
が二重結合である場合にはCHであり、または
Figure 0006914287
が単結合である場合にはCH(S−R)であり、Rは、ペプチド、アミノ酸、アミノ酸誘導体、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアルケニル、必要に応じて置換されているアルキニル、必要に応じて置換されているシクロアルキル、または必要に応じて置換されているシクロアルケニルであり、
およびXはそれぞれ独立して、必要に応じて置換されているN−複素環であり、
は、CまたはNである)、または、
Figure 0006914287
(式中、
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は、単結合または二重結合を表し、
Aは、
Figure 0006914287
が二重結合である場合にはCHであり、または
Figure 0006914287
が単結合である場合にはCH(S−R)であり、Rは、ペプチド、アミノ酸、アミノ酸誘導体、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアルケニル、必要に応じて置換されているアルキニル、必要に応じて置換されているシクロアルキル、または必要に応じて置換されているシクロアルケニルであり、
およびRはそれぞれ独立して、CまたはNであり、
およびXはそれぞれ独立して、必要に応じて置換されているN−複素環である)
の構造を有する化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはエステルが開示される。
上記の化合物では、Xは、
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の構造を有してもよく、Xは、
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の構造を有し、
式中、Z、ZおよびZはそれぞれ独立して、CまたはNであるが、但し、Z、ZまたはZの少なくとも1つはNであり、Y、Y、Y、YおよびYはそれぞれ独立して、H、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアミノ、ヒドロキシル、必要に応じて置換されているアルコキシ、必要に応じて置換されているチオール、アシルまたはハロゲンである。
ある特定の実施形態では、化合物は、
Figure 0006914287
の構造を有する。
ある特定の実施形態では、化合物は、
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の構造を有する。
ある特定の実施形態では、化合物は、
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の構造を有する。
ある特定の実施形態では、化合物は、
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の構造を有する。
ある特定の実施形態では、XおよびXは、それぞれ必要に応じて置換されているピラリジニルまたは必要に応じて置換されているピリミジニルである。
ある特定の実施形態では、Rは、アシルアミノ置換カルボキシルアルキル、スルホネート置換アルキルまたはアシルアミノ置換アミドである。ある特定の実施形態では、Rは、糖誘導体である。
ある特定の実施形態では、−S−R部分は、N−アセチルシステイン、2−メルカプトエタンスルホン酸またはグルタチオンの誘導体である。
例示的な化合物を以下に示す:
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医薬組成物および使用方法
ある特定の実施形態では、本明細書中に記載する化合物は、肺性疾患などの肺疾患を治療するのに有用であり得る。肺は、多種多様な疾患および病理学的状態の部位である。例示的な肺疾患としては、肺線維症、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、喘息、嚢胞性線維症、急性肺傷害(ALI)、急性呼吸窮迫症候群、肺高血圧、肺がんおよび嚢胞性線維症の肺症状が挙げられる。
ある特定の実施形態では、本明細書中に開示する化合物は、抗酸化剤である。例えば、この化合物は、肺組織に有害であるラジカル(例えば、酸化剤、陽イオン等)を酸化し得る。
ある特定の実施形態では、本明細書中に開示する化合物は、虚血再灌流傷害を治療するのに有用であり得る。
ある特定の実施形態では、本明細書中に開示する化合物は、NF−κB活性を阻害し得る。
ある特定の実施形態では、本明細書中に開示する化合物は、肺線維芽細胞増殖を阻害し得る。
ある特定の実施形態では、本明細書中に開示する化合物は、筋線維芽細胞分化を阻害し得る。
ある特定の実施形態では、本明細書中に記載する化合物は、移植臓器、特に肺の急性および慢性拒絶反応を改善または防止するのに有用であり得る。
また、吸入に適している噴霧されたエアロゾルまたは乾燥粉末のいずれかを生成することが可能な製剤によって化合物を直接肺へ効率的に送達する方法が開示される。
開示の別の態様は、対象への投与用に調製される医薬組成物を含み、それは、治療有効量の本明細書中に開示する化合物の1つまたは複数を含む。開示する化合物の治療有効量は、投与経路、対象の種類および治療される対象の身体特性に依存する。考慮され得る特定要因としては、疾患の重症度および病期、重量、食事および併用投薬が挙げられる。開示する化合物の治療有効量を決定するためのこれらの因子の関連性は、当業者に理解される。
対象への投与用の医薬組成物は、選択する分子の他に、担体、増粘剤、希釈剤、緩衝液、防腐剤、界面活性剤などの少なくとも1つのさらなる薬学的に許容される添加剤を含み得る。医薬組成物はまた、抗菌剤、抗炎症剤、麻酔薬などの1つまたは複数のさらなる有効成分を含み得る。これらの製剤に有用な薬学的に許容される担体は通例である。E. W. MartinによるRemington’s Pharmaceutical Sciences、Mack Publishing Co.、Easton、PA、第19版(1995年)は、本明細書中に開示する化合物の医薬品送達に適した組成物および製剤について記載している。
概して、担体の性質は、用いられる特定の投与様式に依存する。例えば、非経口製剤は通常、ビヒクルとして水、生理食塩水、平衡塩類溶液、水性デキストロース、グリセロールなどの薬学的および生理学的に許容される液体を含む注射液を含有する。固体組成物(例えば、粉末、丸剤、錠剤またはカプセル形態)に関して、従来の無毒性固体担体としては、例えば医薬品等級のマンニトール、ラクトース、デンプンまたはステアリン酸マグネシウムが挙げられ得る。生物学的に中性の担体の他に、投与されるべき医薬組成物は、微量の湿潤剤または乳化剤、防腐剤およびpH緩衝剤などの無毒性補助物質、例えば酢酸ナトリウムまたはソルビタンラウリル酸モノエステルを含有し得る。
本明細書中に開示する医薬組成物は、開示する化合物の薬学的に許容される塩および/または溶媒和物から形成されるものを含む。薬学的に許容される塩は、薬学的に許容される無機または有機塩基および酸に由来するものを含む。特定の開示化合物は、酸を用いて酸−塩基塩を形成することができる少なくとも1つの塩基性基を保有する。塩基性基の例として、アミノおよびイミノ基が挙げられるが、これらに限定されない。かかる塩基性基を用いて塩を形成することができる無機酸の例としては、塩酸、臭化水素酸、硫酸またはリン酸などの鉱酸が挙げられるが、これらに限定されない。塩基性基はまた、有機カルボン酸、スルホン酸、スルホ酸またはホスホ酸またはN置換スルファミン酸、例えば酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、コハク酸、マレイン酸、ヒドロキシマレイン酸、メチルマレイン酸、フマル酸、リンゴ酸、酒石酸、グルコン酸、グルカル酸、グルクロン酸、クエン酸、安息香酸、ケイ皮酸、マンデル酸、サリチル酸、4−アミノサリチル酸、2−フェノキシ安息香酸、2−アセトキシ安息香酸、エンボン酸、ニコチン酸またはイソニコチン酸と、またさらにアミノ酸と、例えばα−アミノ酸と、同様にメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、2−ヒドロキシメタンスルホン酸、エタン−1,2−ジスルホン酸、ベンゼンジスルホン酸、4−メチルベンゼンスルホン酸、ナフタレン−2−スルホン酸、2−または3−ホスホグリセリン酸、グルコース−6−リン酸またはN−シクロヘキシルスルファミン酸(シクラミン酸塩の形成を伴う)と、またはアスコルビン酸などの他の酸性有機化合物と塩を形成することができる。
ある特定の化合物は、無機または有機塩基と酸−塩基塩を形成することができる少なくとも1つの酸性基を含む。無機塩基から形成される塩の例として、カリウムおよびナトリウムなどのアルカリ金属、カルシウムおよびマグネシウム等を含むアルカリ土類金属との
本開示化合物の塩が挙げられる。同様に、塩基性アミノ酸、脂肪族アミン、複素環式アミン、芳香族アミン、ピリジン、グアニジンおよびアミジンを用いて形成される塩を含む、アミン(本明細書中で使用する場合、アミンを指す用語は、文脈が明らかに、遊離アミンが意図されることを示さない限りは、それらの共役酸を含むと理解されるべきである)などの有機塩基との酸性化合物の塩が意図される。脂肪族アミンのうち、非環状脂肪族アミン、ならびに環状および非環状のジおよびトリアルキルアミンが、開示する化合物における使用に特に適している。さらに、第四級アンモニウム対イオンもまた使用することができる。
本化合物における使用に適したアミン塩基(およびそれらの相当するアンモニウムイオン)の特定の例としては、ピリジン、N,N−ジメチルアミノピリジン、ジアザビシクロノナン、ジアザビシクロウンデセン、N−メチル−N−エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジイロプロピルエチルアミン、モノ−、ビス−またはトリス−(2−ヒドロキシエチル)アミン、2−ヒドロキシ−tert−ブチルアミン、トリス(ヒドロキシメチル)メチルアミン、N,N−ジメチル−N−(2−ヒドロキシエチル)アミン、トリ−(2−ヒドロキシエチル)アミンおよびN−メチル−D−グルカミンが挙げられるが、これらに限定されない。「薬理学的に許容される塩」のさらなる例に関しては、Bergeら、J. Pharm. Sci. 66巻:1号(1977年)を参照されたい。
本明細書中に開示する化合物は結晶化することができ、単一結晶形態で、または異なる結晶多型の組合せとして供給することができる。したがって、化合物は、異なる結晶形態、結晶性、液晶性または非結晶性(非晶質)形態などの1つまたは複数の物理形態で供給することができる。化合物のかかる異なる物理形態は、例えば再結晶用の異なる溶媒または溶媒の異なる混合物を使用して調製することができる。あるいは、またはさらに、異なる多型は、例えば、異なる温度で再結晶を実施することにより、および/または再結晶中に冷却速度を変更することにより調製することができる。多型の存在は、X線結晶学により、または場合によっては、固相NMR分光法、IR分光法などの別の分光技法により、または示差走査熱量測定法により決定され得る。
医薬組成物は、経口、直腸、鼻内、肺内または経皮送達によるもの、または他の表面への局所送達によるものを含む様々な粘膜投与様式により、対象へ投与され得る。必要に応じて、組成物は、筋内、皮下、静脈内、動脈内、関節内、腹腔内、くも膜下腔内、脳室内または非経口経路によるものを含む、非粘膜経路により投与され得る。他の代替的な実施形態では、化合物は、対象に由来する細胞、組織または臓器への直接曝露により、ex vivoで投与され得る。
医薬組成物を製剤化するために、化合物を、各種薬学的に許容される添加剤、ならびに化合物の分散用の基剤またはビヒクルと組み合わせることができる。所望の添加剤としては、アルギニン、水酸化ナトリウム、グリシン、塩酸、クエン酸などのpH制御剤が挙げられるが、これらに限定されない。さらに、局所麻酔薬(例えば、ベンジルアルコール)、等張化剤(例えば、塩化ナトリウム、マンニトール、ソルビトール)、吸着阻害剤(例えば、Tween 80またはMiglyol 812)、溶解増強剤(例えば、シクロデキストリンおよびその誘導体)、安定化剤(例えば、血清アルブミン)および還元剤(例えば、グルタチオン)が含まれ得る。当技術分野で周知の多くの他の適切な補助剤の中でも、水酸化アルミニウム(例えば、Amphogel、Wyeth Laboratories、マディソン、NJ)、フロイントアジュバント、MPL(商標)(3−O−脱アシル化モノホスホリルリピドA;Corixa、ハミルトン、IN)およびIL−12(Genetics Institute、ケンブリッジ、MA)などの補助剤が、組成物中に含まれ得る。組成物が液体である場合、1として解釈される0.9%(w/v)生
理食塩水溶液の張度を参照して測定する場合の製剤の張度は、実質的な不可逆的組織損傷が投与部位で誘導されない値に通常調節される。概して、溶液の張度は、約0.5〜約2.0、または約0.8〜約1.7などの約0.3〜約3.0の値に調節される。
化合物は、基剤またはビヒクル中に分散させることができ、これは、化合物を分散する能力を有する親水性化合物、および任意の所望の添加剤を含み得る。基剤は、ポリカルボン酸またはそれらの塩の共重合体、他のモノマー(例えば、(メタ)アクリル酸メチル、アクリル酸等)とのカルボン酸無水物(例えば、マレイン酸無水物)、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの親水性ビニルポリマー、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース誘導体、およびキトサン、コラーゲン、アルギン酸ナトリウム、ゼラチン、ヒアルロン酸などの天然ポリマー、およびそれらの無毒性金属塩を含むが、これらに限定されない多種多様の適切な化合物から選択され得る。多くの場合、生分解性ポリマー、例えばポリ乳酸、ポリ(乳酸−グリコール酸)共重合体、ポリヒドロキシ酪酸、ポリ(ヒドロキシ酪酸−グリコール酸)共重合体およびそれらの混合物が、基剤またはビヒクルとして選択される。あるいは、またはさらに、ポリグリセリン脂肪酸エステル、スクロース脂肪酸エステルなどの合成脂肪酸エステルがビヒクルとして用いられ得る。親水性ポリマーおよび他のビヒクルは、単独で、または組合せで使用することができ、部分結晶化、イオン結合、架橋等により高められた構造完全性をビヒクルへ付与することができる。ビヒクルは、液体または粘性溶液、ゲル、ペースト、粉末、ミクロスフェアおよび粘膜表面への直接塗布のためのフィルムを含む様々な形態で供給され得る。
化合物は、様々な方法に従って基剤またはビヒクルと組み合わせることができ、化合物の放出は、拡散、ビヒクルの崩壊、または水チャネルの関連形成によるものであり得る。状況によっては、化合物は、適切なポリマー、例えば2−シアノアクリル酸イソブチルから調製されるマイクロカプセル(ミクロスフェア)またはナノカプセル(ナノスフェア)中に分散され(例えば、Michaelら、J. Pharmacy Pharmacol. 43巻:1〜5号、1991年)、また持続性送達および長期にわたる生物学的活性をもたらす生体適合性分散媒質中に分散される。
あるいは、開示の組成物は、pH調節剤および緩衝剤、張度調節剤、湿潤剤などの、ほぼ生理学的条件に必要とされるような薬学的に許容されるビヒクル物質、例えば酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、ソルビタンラウリル酸モノエステルおよびオレイン酸トリエタノールアミンを含有することができる。固体組成物に関して、例えば、医薬品等級のマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、タルカム、セルロース、グルコース、スクロース、炭酸マグネシウム等を含む従来の無毒性の薬学的に許容されるビヒクルが使用され得る。
化合物を投与するための医薬組成物はまた、溶液、マイクロエマルジョンまたは高濃度の有効成分に適した他の秩序構造として製剤化され得る。ビヒクルは、例えば水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、液体ポリエチレングリコール等)およびそれらの適切な混合物を含有する溶媒または分散媒質であり得る。溶液に関する適正な流動性は、例えばレシチンなどのコーティングの使用により、分散性製剤の場合には、所望の粒子サイズの維持により、および界面活性剤の使用により維持され得る。多くの場合、組成物中に、等張剤、例えば、糖、マンニトールおよびソルビトールなどのポリアルコール、または塩化ナトリウムを含むことが望ましい。化合物の長期的な吸収は、吸収を遅延させる作用物質、例えばモノステアリン酸塩およびゼラチンを組成物中に含むことにより引き起こされ得る。
ある特定の実施形態では、化合物は、時間放出製剤中で、例えば徐放性ポリマーを含む組成物中で投与され得る。これらの組成物は、迅速な放出に対して保護するビヒクル、例えばポリマー、マイクロカプセル化された送達システムまたは生体接着ゲルなどの制御放出ビヒクルを用いて調製され得る。開示の各種組成物における長期的な送達は、吸収を遅延させる作用物質、例えばモノステアリン酸アルミニウムヒドロゲルおよびゼラチンを組成物中に含むことにより引き起こされ得る。制御放出製剤が望ましい場合、本開示に従う使用に適した制御放出結合剤は、活性剤にとって不活性であり、化合物および/または他の生物学的に活性な作用物質を組み込むことが可能である任意の生体適合性制御放出材料を含む。数多くのかかる材料が当技術分野で公知である。有用な制御放出結合剤は、それらの送達後に生理学的条件下で(例えば、粘膜表面で、または体液の存在下で)徐々に代謝される材料である。適切な結合剤として、持続性放出配合物における使用に関して当技術分野で周知の生体適合性ポリマーおよび共重合体が挙げられるが、これらに限定されない。かかる生体適合性化合物は、周囲の組織に対して無毒性かつ不活性であり、鼻の炎症、免疫応答、炎症などの著しい有害な副作用を誘発しない。それらは、同様に生体適合性でもある代謝生成物へ代謝されて、身体から容易に排除される。
本開示における使用に関して例示的な高分子材料としては、加水分解性エステル結合を有する共重合および単独重合ポリエステルに由来する高分子マトリックスが挙げられるが、これらに限定されない。これらの多数が、生分解性であり、また毒性を有さないか、または低毒性を有する分解生成物をもたらすことが当技術分野で公知である。例示的なポリマーとしては、ポリグリコール酸およびポリ乳酸、ポリ(DL−乳酸−コ−グリコール酸)、ポリ(D−乳酸−コ−グリコール酸)およびポリ(L−乳酸−コ−グリコール酸)が挙げられる。他の有用な生分解性または生体内分解性(bioerodable)ポリマーとして、ポリ(イプシロン−カプロラクトン)、ポリ(イプシロン−アプロラクトン−CO−乳酸)、ポリ(イプシロン.−アプロラクトン−CO−グリコール酸)、ポリ(ベータ−ヒドロキシ酪酸)、ポリ(アルキル−2−シアノアクリレート)、ポリ(メタクリル酸ヒドロキシエチル)などのヒドロゲル、ポリアミド、ポリ(アミノ酸)(例えば、L−ロイシン、グルタミン酸、L−アスパラギン酸等)、ポリ(エステル尿素)、ポリ(2−ヒドロキシエチル DL−アスパルトアミド(aspartamide))、ポリアセタールポリマー、ポリオルトエステル、ポリカーボネート、ポリマレアミド、多糖およびそれらの共重合体などのポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。かかる製剤を調製する多くの方法は、当業者に周知である(例えば、Sustained and Controlled Release Drug Delivery Systems、J. R. Robinson編、Marcel Dekker, Inc.、New York、1978年を参照)。他の有用な製剤は、制御放出マイクロカプセル(米国特許第4,652,441号および同第4,917,893号)、マイクロカプセルおよび他の製剤を作製するのに有用な乳酸−グリコール酸共重合体(米国特許第4,677,191号および同第4,728,721号)および水溶性ペプチド用の持続放出組成物(米国特許第4,675,189号)を含む。
本開示の医薬組成物は通常、製造、貯蔵および使用の滅菌条件下で滅菌および安定である。滅菌溶液は、適切な溶媒中で所要量での化合物を、必要に応じて、本明細書中に列挙する成分の1つまたは組合せとともに組み込ませること、続く濾過滅菌により調製され得る。概して、分散液は、化合物および/または他の生物学的に活性な作用物質を、基礎分散媒質および本明細書中に列挙するもの由来の所要の他の成分を含有する滅菌ビヒクルへ組み込ませることにより調製される。滅菌粉末の場合、調製方法は、化合物とすでに滅菌濾過した溶液からの任意のさらなる所望の成分の粉末を生じる真空乾燥および凍結乾燥を含む。微生物の作用の防止は、各種抗菌剤および抗真菌剤、例えばパラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサール等により達成され得る。
本開示の各種治療方法によれば、化合物は、治療または防止が求められる障害の管理に関連付けられる従来の方法論と一致した様式で、対象へ送達され得る。本明細書中の開示によれば、予防または治療有効な量の化合物および/または他の生物学的に活性な作用物質は、かかる治療を必要とする対象に、選択される疾患もしくは状態またはそれらの1つまたは複数の症状を防止、阻害および/または改善するのに十分な時間、および十分な条件下で投与される。
本開示の化合物の投与は、予防または治療目的のいずれかのためであり得る。予防的に供給される場合、化合物は、任意の症状よりも先に供給される。化合物の予防的投与は、任意の続く疾患プロセスを防止または改善するのに役立つ。治療的に供給される場合、化合物は、疾患または感染の症状の発病時に(または直後に)供給される。
予防および治療目的で、化合物は、経口経路により、または単一ボーラス送達で、長期間にわたる連続送達(例えば、連続的な経皮、粘膜または静脈内送達)により、または反復投与プロトコールで(例えば、1時間毎の、毎日のまたは毎週の反復投与プロトコールにより)対象に投与され得る。治療有効投与量の化合物が、本明細書中に記載するような標的とされる疾患または状態に関連付けられる1つまたは複数の症状または検出可能な状態を改善するための臨床上有意な結果をもたらす長期的な予防または治療レジメン内で反復用量として供給され得る。この状況で、有効な投与量の決定は通常、ヒト臨床試験により追随される動物モデル研究に基づき、対象における標的とされる疾患症状または状態の発生または重症度を有意に低減させる投与プロトコールにより導かれる。これに関して適切なモデルとしては、例えば、マウス、ラット、トリ、イヌ、ヒツジ、ブタ、ネコ、非ヒト霊長類および当技術分野で公知の他の許容される動物モデル対象が挙げられる。あるいは、有効な投与量は、in vitroモデルを使用して決定され得る。かかるモデルを使用して、単なる通常の計算および調節のみが、化合物の治療有効量(例えば、標的とされる疾患の1つまたは複数の症状を軽減するのに有効な量)を投与するのに適切な濃度および用量を決定するのに必要とされる。代替的な実施形態では、有効量または有効用量の化合物は、治療または診断目的のいずれかで、本明細書中に記載するような疾患または状態と相関される1つまたは複数の選択される生物学的活性を単に阻害または増強し得る。
化合物の実際の投与量は、対象の疾患の徴候および特定の状態(例えば、対象の年齢、大きさ、適応度、症状の程度、感受性因子等)、投与時間および経路、同時に投与される薬物および治療、ならびに対象において所望の活性または生物学的応答を誘発するための化合物の特定薬理学などの要因に応じて様々である。投薬レジメンは、最適な予防的または治療的応答を提供するように調節され得る。治療有効量はまた、化合物および/または他の生物学的に活性な作用物質の任意の有毒または有害な副作用を、臨床的観点で治療上有益な効果が上回るものである。本開示の方法および製剤内での化合物および/または他の生物学的に活性な作用物質の治療有効量に関する非限定的な範囲は、約1.0mg/kg〜約100mg/kg(体重)または約5mg/kg〜約50mg/kg(体重)などの約0.25mg/kg(体重)〜約250mg/kg(体重)である。
投与量は、標的部位(例えば、肺または体循環)で所望の濃度を維持するように主治医により変更され得る。より高濃度またはより低濃度は、送達様式、静脈内または皮下または筋内送達に対して、例えば経皮、直腸、経口、肺、骨内または鼻内送達に基づいて選択され得る。投与量はまた、粉末に対する肺内スプレー、注射される粒子状物質または経皮送達配合物に対する持続放出経口の投与製剤等の放出速度に基づいて調節され得る。
本明細書中に開示する化合物はまた、さらなる治療剤と同時投与されてもよい。かかる治療剤としては、抗炎症剤、抗菌剤、マトリックスメタロプロテアーゼ阻害剤、リポキシゲナーゼ阻害剤、サイトカインアンタゴニスト、免疫抑制薬、抗がん剤、抗ウイルス剤、
サイトカイン、増殖因子、免疫調節薬、プロスタグランジンまたは抗血管過剰増殖化合物が挙げられるが、これらに限定されない。
本開示はまた、本明細書中に記載する医薬組成物、有効成分および/または哺乳動物対象における疾患および他の状態の防止および治療における使用のための上記を投与する手段を含有するキット、パッケージおよび多容器ユニットを含む。診断用途のためのキットもまた提供される。一実施形態では、これらのキットは、本明細書中に記載する化合物の1つまたは複数を含有する容器または製剤を含む。1つの例では、この構成成分は、対象への送達のための医薬調製物中で製剤化される。化合物は、バルク分取用容器またはユニットもしくは多ユニット投薬形態中に必要に応じて含有される。必要に応じた分取手段、例えば肺または鼻内スプレーアプリケーターが提供され得る。包装材料は、どんな治療目的で、および/またはどのような様式で、一緒に包装される医薬作用物質が使用され得るかを示すラベルまたは指示書を必要に応じて含む。
(実施例1)
PB化合物の一般的な合成
無水エタノール(1ml)中のピラジン−2−カルボアルデヒド(4.62mmol)の溶液を、ゆっくり撹拌しながら10分間かけて室温で、無水エタノールおよびHの混合物(14ml、1:1比)中のNaOH(0.75mmol)およびケトン(アセトン)の溶液に滴下する。溶液の色が黄色になり、10分以内に黄色い沈殿物が形成する。反応物を室温で6時間撹拌した後、黄色固体を濾過により除去して、水で洗浄して、続いて有機相を無水MgSOで乾燥させて、真空中で濃縮して、PB137を表す淡黄色粉末を97%純度で得る。
(実施例2)
アセトンを用いたPB化合物の合成
無水エタノール(1ml)中のピラジン−2−カルボアルデヒド[または3−アミノピラジン−2−カルボアルデヒド;6−アミノ−5−ヒドロキシピラジン−2−カルボアルデヒド;5−ヒドロキシ−6−メトキシピラジン−2−カルボアルデヒド;3−チオシアナトピラジン−2−カルボアルデヒド;5−(クロロメチルチオ)ピラジン−2−カルボアルデヒド;5−アセチルピラジン−2−カルボアルデヒド;6−(トリフルオロメトキシ)ピラジン−2−カルボアルデヒド;5−フルオロピラジン−2−カルボアルデヒド;5−(メチルチオ)ピラジン−2−カルボアルデヒド;5−(クロロメチルチオ)ピラジン−2−カルボアルデヒド;6−tert−ブトキシピラジン−2−カルボアルデヒド;5−アセチルピラジン−2−カルボアルデヒド;6−トリフルオロメトキシピラジン−2−カルボアルデヒド;6−アミノ−5−ヒドロキシピラジン−2−カルボアルデヒド;5−ヒドロキシ−6−メトキシピラジン−2−カルボアルデヒドまたは6−(トリフルオロメチル)ピラジン−2−カルボアルデヒド:(4.62mmol)]の溶液を、ゆっくり撹拌しながら10分間かけて室温で、無水エタノールおよびHの混合物(14ml、1:1比)中のNaOH(0.75mmol)およびアセトンの溶液に滴下する。溶液の色が黄色になり、10分以内に黄色い沈殿物が形成する。続いて、反応物を室温で6時間撹拌した後、黄色固体を濾過により除去して、水で洗浄して、有機相を無水MgSOで乾燥させて、真空中で濃縮して、所望のPB化合物を表す淡黄色粉末を97%純度で得る。
(実施例3)
シクロヘキサノンを用いたPB化合物の合成
無水エタノール(1ml)中のピラジン−2−カルボアルデヒド[または3−アミノピラジン−2−カルボアルデヒド;6−アミノ−5−ヒドロキシピラジン−2−カルボアル
デヒド;5−ヒドロキシ−6−メトキシピラジン−2−カルボアルデヒド;3−チオシアナトピラジン−2−カルボアルデヒド;5−(クロロメチルチオ)ピラジン−2−カルボアルデヒド;5−アセチルピラジン−2−カルボアルデヒド;6−(トリフルオロメトキシ)ピラジン−2−カルボアルデヒド;5−フルオロピラジン−2−カルボアルデヒド;5−(メチルチオ)ピラジン−2−カルボアルデヒド;5−(クロロメチルチオ)ピラジン−2−カルボアルデヒド;6−tert−ブトキシピラジン−2−カルボアルデヒド;5−アセチルピラジン−2−カルボアルデヒド;6−トリフルオロメトキシピラジン−2−カルボアルデヒド;6−アミノ−5−ヒドロキシピラジン−2−カルボアルデヒド;5−ヒドロキシ−6−メトキシピラジン−2−カルボアルデヒドまたは6−(トリフルオロメチル)ピラジン−2−カルボアルデヒド:(4.62mmol)]の溶液を、ゆっくり撹拌しながら10分間かけて室温で、無水エタノールおよびHの混合物(14ml、1:1比)中のNaOH(0.75mmol)およびシクロヘキサノンの溶液に滴下する。溶液の色が黄色になり、10分以内に黄色い沈殿物が形成する。反応物を室温で6時間撹拌した後、黄色固体を濾過により除去して、水で洗浄して、有機相を無水MgSOで乾燥させて、真空中で濃縮して、所望のPB化合物を表す淡黄色粉末を97%純度で得る。
(実施例4)
PB137の精製
94〜97%純度で合成されたPB137は、温度70℃でエタノール中に、透明な溶液が形成するまで、ゆっくり撹拌しながら、添加漏斗を使用してそれをゆっくり添加することにより溶解させる。透明な溶液が形成されたら、炭(charcoal)を添加して、熱い反応混合物を迅速にセライト床に通して濾過する。濾液を一晩4℃に冷却して、PB137を表す淡黄色結晶を99%純度で形成させる。純度および同定は、LC−MS解析により確認した。
(実施例5)
チオール結合体の合成
N−アセチル−システイン(NAC)(123mg、0.4mmol)を、50%エタノール水7ml中に溶解して、1N NaOHを使用して、得られた溶液のpHをおよそ7.8に調節する。PB137(36mg、0.2mmol)をエタノール3ml中に溶解した後、上述の溶液に添加する。混合物を周囲温度でN下において、3時間撹拌する。次に、溶媒を蒸発させて、CHCN中0.05%TFAの勾配を使用した逆相HPLCにより、粗製生成物を精製する。PB141の収率全体は97%である。
(実施例6)
PB141の噴霧
PB141を、水または異なる濃度のPBS中に溶解して、空気10L/分で流動しているマイクロポンプネブライザー(Buxco Research Systems、ウィルミントン、NC)を使用して、エアロゾルを生成した。エアロゾル液滴サイズは、Andersenカスケードインパクターを用いて測定した。30分の噴霧期間中のPB141の濃度は、3つの独立した実験において、噴霧中に試料を収集すること、および分光光度計によりそれらを解析することにより測定した。結果は、最適な1〜2μm範囲の液滴サイズを示した(図1)。噴霧は、2%生理食塩水中のPB141の溶液に関して最適であったが、純水中での形成もまた有効であった。
(実施例7)
TRAPアッセイ
PB141またはPB157の抗酸化活性は、これらの化合物の、2,2’−アジノビス−(3−エチルベンゾチアゾリン)−6−スルホン酸の予め形成されたラジカルモノカ
チオン(ABTS)と反応する能力により決定した。ABTS(1.8mmol)を、暗所において室温で、再蒸留水(double distilled water)中で過硫酸カリウム(0.63mmol)と一晩反応させて、濃青色ABTSラジカルカチオンを生成した。このラジカルカチオンは、734nmでの最大吸収を有する。実験の直前に、ABTSを、734nmでおよそ0.7の吸光度になるように無水エタノール中で希釈した。PB141またはPB157(10μmol)をABTS(1ml)に添加して、ボルテックスすることにより混合した。反応物を5分間安定させて、吸光度を測定した。これらの化合物の抗酸化活性は、ラジカルカチオンの色を消すそれらの能力により決定した。トロキソール(10μmol)を参照標準物質として使用した。2つの化合物の抗酸化活性は明らかに実証された。PB141に関する結果を図2に示す。
(実施例8)
FRAPアッセイ
PB141またはPB157の抗酸化活性は、第二鉄還元/抗酸化力(FRAP)アッセイにより決定し、ここで、化合物を、第二鉄トリピリジルトリアジン錯体と反応させる。第二鉄錯体は、pH3.6の酢酸緩衝液(0.25M)中での塩化第二鉄(16.7mmol)および2,4,6−トリスピリジル−s−トリアジン(8.33mmol)の反応により室温で調製された。FRAP試薬は、調製の直後に使用した。PB141またはPB157(10μmol)をFRAP試薬(1ml)に添加して、ボルテックスすることにより混合した。反応物を5分間安定させて、吸光度を測定した。これらの化合物の抗酸化活性は、593nmでモニタリングされる、第二鉄錯体を紫色の第一鉄錯体へと還元する能力により決定した。トロキソール(10μmol)を参照標準物質として使用した。2つの化合物の抗酸化活性は、極めて著しく、ほぼ同じであった。PB141に関する結果を図2に示す。
(実施例9)
PB141は、体循環において短い半減期を示す
PB141を、上述するように水中に溶解して、エアロゾル化によりマウスに送達した。PB141送達の10分、20分、40分、60分、80分、100分、120分、140分、160分、180分、200分、220分および240分後に、浅麻酔下でマウスの後眼窩神経叢から血液試料を収集した。血漿を2000×gで5分間、血液を遠心分離することにより調製して、解析するまで−80±10℃で凍結保管した。血漿200マイクロリットルを、各種濃度のPB141(標準曲線を創出するため)またはβ−エストラジオール(内部標準)で、続いて2倍容量の酢酸エチルでスパイクした。試料をロッカー上で5分間混合して、5,000rpmで10分間、室温で遠心分離した。上清をきれいなガラスチューブに移して、窒素下において40℃で乾燥させた。試料を移動相100μl中に再構成させて、50μlを、Waters 717 UV検出器およびWaters 515ポンプのHPLCシステム(ミルフォード、MA)へ注入した。430nmの可視波長を使用して、PB141を検出して、280nmを使用して、β−エストラジオールを検出した。PB141分離は、定組成HPLC法を使用することにより達成された。試料を、Apollo逆相C18カラム、150mm×3.9mm×5μm粒子サイズ(Alltech Associates、ディアフィールド、IL)へ注入した。カラムを室温で1ml/分の流速で作動させた。移動相は、HPLC等級の水中で、45%水酸化カリウム溶液を使用してpH3.0に調節した1%(wt/vol)クエン酸溶液からなり、これを50:50(vol/vol)比でテトラヒドロフランと混合した。溶液を0.2μmフィルターに通して濾過した。血液からのPB141の迅速な消失が観察された(図4)。
(実施例10)
PB141の噴霧送達は、肺および他の組織に無毒性である
PB141(25mg/kgまたは250mg/kg)を、最大30日連続で毎日マウスにエアロゾル化した。有効性研究で使用する標準的な用量は、25mg/kgで1〜10日間である。各実験の終わりに、血液を収集して、肺を切除して、傷害および毒性の痕跡に関して病理組織学的に検査した。クレアチニンおよびアスパラギン酸(AST)およびアラニン(ALT)アミノ基転移酵素の血清レベルを、製造業者の指示書に従って酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)キット(R&D Systems、ミネアポリス、MN)を使用して測定した。30日目の曝露の最後に、他の臓器も切除して、同様に検査した(データは示していない)。傷害または毒性の痕跡はいかなる研究でも見出されなかった(図5A、図5B)。
(実施例11)
PB141は、抗酸化剤転写因子Nrf2の活性をアップレギュレートして、気道上皮細胞において炎症誘発性転写因子NF−κBを阻害する
BEAS−2B細胞を、10%熱不活性化ウシ胎児血清、ペニシリンおよびストレプトマイシン(100IU/ml)を含有するダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)中で培養した。単層培養物を異なる濃度のPB141で24時間処置した。次に、細胞を単離して、抗酸化剤転写因子Nrf2のDNA結合活性を決定した。同様に、Nrf2の核濃度は、ウェスタンブロット法により決定した。PB141は、濃度依存的な様式で、Nf2の核局在化およびDNA結合活性の両方を増加させた(図6A、図6C)。幾つかの実験では、単層培養物を24時間血清が除かれ、異なる濃度のPB141で1時間前処置した後、LPSに6時間曝露させた。核タンパク質を調製して、NF−κBのp65サブユニットのDNA結合活性を定量するのに使用した。PB141は、濃度依存的様式でNF−κB活性を阻害して、ほぼ完全な阻害が、1μMの濃度で観察された(図6B)。他の実験では、細胞障害性は、10μM程度と高い濃度で観察された(データは示していない)。
他の実験では、急性肺傷害は、大腸菌(Escherichia coli)O111:B6(Sigma−Aldrich;セントルイス、MO)から調製されるエンドトキシン[リポ多糖(LPS)]の気管内(i.t.)注射により誘導した。30分後、等張性生理食塩水中の異なる濃度のPB141を噴霧して、チャンバー入口に装着されて空気10L/分で流動しているマイクロポンプネブライザー(Buxco Research
Systems、ウィルミントン、NC)を使用して、30分間ケージの空気へ送達させた。PBSは対照として同様に送達させた。核タンパク質は、肺試料から調製し、それらの濃度を決定して、炎症誘発性転写因子NF−κBのp65サブユニットのDNA結合活性を定量するのに使用した。PB141は、濃度依存的様式でNF−κBのLPS誘導性のアップレギュレーションを阻害した(図5C)。
(実施例12)
PB141およびPB157は、アポトーシスを誘導するが、細胞障害性ではない
細胞生存度、アポトーシスおよび細胞障害性を評価するために、Apo Tox−Glo三重アッセイを、製造業者の指示書に従って使用した(Promega、マディソン、WI)。簡潔に述べると、BEAS−2B細胞を、不透明壁付きの透明底部を有する96ウェルプレートにおいて培地100μl中で2×10個の細胞/ウェルで平板培養した。24時間の培養後、それらを、さらなる指示時間、異なる濃度のPB141またはPB157で処置した。培養期間の最後に、生存度/細胞障害性試薬20μlを各ウェルに添加して、オービタル振とう(300r.p.m.、30秒間)により混合して、37℃で30分間インキュベートした。次に、蛍光は、400nmでの励起および505nmでの発光で測定して、細胞生存度を評価し、485nm励起および520nm発光で細胞障害性を評価した。ともに、相対蛍光単位(RFU)として定量した。続いて、カスパーゼ−Glo 3/7試薬100μlを各ウェルに添加して、オービタル振とう(300r.p
.m.、30秒間)により混合して、室温で30分間インキュベートした。発光を測定して、アポトーシスのマーカーとしてカスパーゼ活性化を評価して、相対発光単位として定量した。PB141およびPB157に関する結果は類似していた。両方の化合物が、細胞障害性を示さずにアポトーシスを誘導した(データは示していない)。
(実施例13)
PB141溶液の噴霧は、肺への効率的な送達を提供して、肺線維症を防止する
肺線維症は、関連技術分野の文献ですでに報告されている方法により誘導した。簡潔に述べると、生理食塩水中の硫酸ブレオマイシン50μlまたはNIEHSクロシドライト石綿(長さがN10μm)0.1mgを、麻酔したマウスへ気管内投与した。幾つかの実験では、線維症は、下記の標準的なX線曝露手順により誘導した:10〜12週齢の麻酔したマウスを固定化して、鉛遮蔽体は、胸腔を除く全てを除外した。次に、動物にセリウム供給源(J.L.Shepherd and Associates、サンフェルナンド、CA)から単一線量14.5Gyで、1.65Gy/分の線量率で照射した。C57BL/6Jマウスに関するLD50は14.5Gyである。この線量では、長期間の解析に適性数の動物を可能にするのに、生存が十分である。
上述するような方法を使用した肺線維症の誘導後、通常生理食塩水中に溶解したPB141(25mg/kg)を、チャンバー入口に装着されたマイクロポンプネブライザー(Buxco Research Systems、ウィルミントン、NC)によって30分間送達した。21日後、気管支肺胞洗浄液(BALF)試料を得て、血球計数器および細胞の分染法により細胞浸潤に関して解析した。肺線維症は、製造業者の指示書に従って、Sircolコラーゲンアッセイキット(Biocolor)を使用して総肺コラーゲン含有量を、またヒドロキシプロリンアッセイキット(BioVision、マウンテンビュー、CA)を使用してヒドロキシプロリン含有量を推定することにより肺ホモジネートから評価した。肺組織学切片は、形態計測、ヘマトキシリンおよびエオシン(H&E)染色、およびマッソントリクローム染色により評価した。噴霧されたPB141組成物の送達は、炎症細胞浸潤、コラーゲン生産および筋線維芽細胞分化を効果的に防止し、これにより、有効用量のPB141が肺に送達されることが示された。溶液(25mg/kg)の反復肺投薬は、肺線維症を有意に低減した(図9は、ブレオマイシン誘導のみに関する結果を示す)。溶液は、気管内投与でさえ十分許容された。
さらなるin vitro実験は、正常なヒト胎児肺線維芽細胞(IMR−90、Institute for Medical Research、カムデン、NJ)または組織学的に正常な患者もしくは通常の間質性肺炎(UIP)患者の機械的に解離した外科的肺バイオプシーから成長させた線維芽細胞を使用して実施した。細胞を24時間血清飢餓状態にして、2mg/mlの組換えTGF−β(R&D Systems、ミネアポリス、MN)で24時間処置した。幾つかの実験では、TGF−β処置前に、細胞を0.1〜1μMのPB141で前処置した。総細胞タンパク質抽出物を調製して、ウェスタンブロットにより、細胞増殖および筋線維芽細胞マーカーに関してアッセイした。免疫組織化学染色は、処置後にα−SMAに関して実施した。PB141による前処置は、増殖を阻害し(図7)、およびUIP患者由来のものを含むヒト肺線維芽細胞による筋線維芽細胞への分化を阻害した(図8)。
(実施例14)
PB141溶液の噴霧は、肺への効率的な送達を提供し、肺傷害を防止する
急性肺傷害は、麻酔したマウスへの大腸菌O111:B6(Sigma−Aldrich;セントルイス、MO)から調製されるエンドトキシン(リポ多糖;LPS)の気管内注射により誘導した。他の実験では、全身性敗血症は、エンドトキシンの腹腔内注射により誘導した。30分後に、PB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)
を、チャンバー入口に装着されたマイクロポンプネブライザー(Buxco Research Systems、ウィルミントン、NC)によって30分間マウスへ送達した。5.5時間後の肺傷害および12時間後の敗血症の程度は、肺組織ミエロペルオキシダーゼ活性、気管支肺胞洗浄液中の多形核好中球(PMN)計数、肺血管透過性、肺水腫およびサイトカイン生成を測定することにより評価した。肺組織学切片は、ヘマトキシリンおよびエオシン(H&E)染色後に、炎症および傷害の痕跡に関して顕微鏡的に評価された。
図10に示すように、噴霧によるPB141溶液の送達は、BAL液中のPMN計数の減少および肺ミエロペルオキシダーゼ活性の減少の両方により示されるように、肺胞腔へのPMN浸潤を効率的に防止した。PB141はまた、血管透過性(図11A)、浮腫(図11B)、酸化剤ストレス(図10F〜図10H)およびサイトカイン生成(図10I〜図10L)を低減した。肺傷害の減少は、噴霧されたPB141溶液を受けたマウスの肺において組織学的に見られた(図11C)。
さらなるin vitro研究に関して、上述の処置後に、肺胞マクロファージをBAL液から単離して、DMEM+10%FBS中で平板培養した。1時間後、RNAを単離して、異なる遺伝子の発現を、実時間PCRを使用して決定し、結果は、ハウスキーピング遺伝子グリセルアルデヒド−3−リン酸脱水素酵素(GAPDH)および9s rRNAに関して値を標準化した。PB141で処置したマウス由来のマクロファージは、炎症性遺伝子の転写の減少および抗酸化剤遺伝子の転写の増加を示した(図13)。他の実験では、PMNは、ヘタスターチ交換輸血によりエンドトキシン処置したマウスの末梢血から単離した。PMN接着は、Cytoselect白血球−内皮接着アッセイキット(CBA−210;Cell Biolabs)を用いて評価し、経内皮PMN遊走は、Cytoselect白血球遊出アッセイキット(CBA−212;Cell Biolabs)を用いて決定した。PB141で処置したマウス由来の細胞は、PMN接着および経内皮遊走の減少を示した。
(実施例15)
PB141溶液の噴霧は、肺への効率的な送達を提供し、肺がんを防止する
A/Jマウスに、生理食塩水中に溶解した50mg/kgの4−メチルニトロソアミノ−1−(3−ピリジル)−1−ブタノン(NNK;Chemsyn Science Laboratories、レネックサ、KS)を、1日目、3日目および5日目に腹腔内注射した。次に、マウスを8週間保持して、前浸潤性病変:胚胞過形成および腺腫の発症を可能にした。幾つかの実験では、がんは、下記の通りにX線照射により誘導した:マウスをポリカーボネートケージに配置させて、厚紙で分離した。全身性損傷のための全身照射は、6MV光子を生じる線形加速器(MEVATRON PRIMUS(登録商標);SIEMENS Medical Solutions、CA、USA)を使用して実施した。線形加速器は、供給源から皮膚までの距離100cmに置いて、照射は、3.0Gy/分の線量で送達した。PB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)は、マイクロポンプネブライザー(Buxco Research Systems、ウィルミントン、NC)によって30分間/日で8週間、マウスに送達した。
マウスは、8週の処置期間後に安楽死させた。肺組織学切片は、ヘマトキシリンおよびエオシン(H&E)により染色した。肺病変は、肺胸膜表面腫瘍の発生率および有病率を決定すること、各マウスの右肺および左肺の両方を計数することにより定量した。腺腫評価を実施する研究者は、用いる処置に関して知らされていなかった。肺の過形成および腫瘍性病変は、肺1つにつき6または7個の切片においてげっ歯類腫瘍の国際分類に従ってスコア付けした。切片は、形態計測およびKi67免疫組織化学に関してさらに評価した。PB141の送達は、A/Jマウスモデルにおいて腫瘍進行、前癌性肺がんおよび細胞
増殖を有意に(およそ40%)阻害した(図14)。
さらなるin vitroの研究に関して、ヒト肺腺癌細胞株(NCI−H661、NCI−H441およびNCIH1299)を、American Type Culture Collectionから入手した。細胞を1μMのNNKで1時間処置した。幾つかの実験では、NNKによる処置前に、細胞を1〜5μMのPB141で前処置した。細胞増殖は、BrdU増殖キット(Roche Applied Science)により評価した。アポトーシスは、TUNELアッセイにより評価した。PB141による処置は、細胞増殖を有意に減少させ、NNK誘導性肺腺癌細胞においてアポトーシスを誘導した(データは示していない)。
(実施例16)
PB141溶液の噴霧は、肺への効率的な送達を提供し、COPDを防止する
マウスに、曝露間に30分の禁煙間隔で1日につき4回投与される5本のたばこ(フィルターなしの参照たばこ2R4F;ケンタッキー大学)の煙に1週につき5日を4週間曝露した(亜急性曝露)。最適な煙:空気の比1:6を得た。予防的研究では、たばこの煙の曝露は、マイクロポンプネブライザー(Buxco Research Systems、ウィルミントン、NC)によってPB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)を含有する噴霧された溶液の送達により平行させた。煙の曝露の終わりに、肺炎症の程度を、気管支肺胞洗浄液中の多形核好中球(PMN)を計数すること、および肺血管透過性、浮腫、肺リンパ球凝集ならびに炎症性ケモカインおよびサイトカインの生成を測定することにより評価した。肺気腫は、破壊指数(DI)として定量される肺胞壁の破壊により、および平均線形切片(intercept)により定量される肺胞腔の拡張により評価した。気道リモデリングは、気道壁においてコラーゲンを染色することにより、およびフィブロネクチンの量を測定することにより評価した。肺組織学切片は、ヘマトキシリンおよびエオシン(H&E)染色後に、炎症および傷害に関して評価した。リンパ球凝集体は、形態計測解析により定量した。
図18に示すように、噴霧されたPB141溶液の送達は、肺における炎症性細胞のたばこの煙誘導性の増加、肺リンパ球凝集体、炎症性ケモカインおよびサイトカインの生成、気道壁リモデリング、肺高血圧および肺気腫の発症を有意に減少させた。さらに、噴霧によりPB141の投与は、肺胞マクロファージの貪食作用能を改善した。
さらなるin vitroでの研究に関して、気管支上皮細胞、THP細胞(American Type Culture Collectionから入手)および肺胞マクロファージ(ヒトおよびマウスの気管支洗浄液から単離)を培養して、連邦取引委員会(FTC)プロトコールに従って、RPMI培地へ2つのたばこを燻すことにより調製される10%たばこの煙抽出物(CSE)へ曝露した。幾つかの実験では、たばこの煙抽出物処置前に、細胞を1〜5μMのPB141で前処置した。PB141による前処置は、上皮細胞透過性、炎症性ケモカインおよびサイトカイン産生、ならびにROS生成を減少させた。また、PB141による前処置は、マウスおよびヒトの肺胞マクロファージの貪食作用能を改善させた。
(実施例17)
PB141溶液の噴霧は、肺への効率的な送達を提供し、喘息を防止する
アレルゲン誘導性喘息は、0日目および7日目にOVAの腹腔内注射による初期感作、および14日〜22日の偶数日のOVAの気管内注射による誘発により、マウスにおいて引き起こした。各OVA誘発の30分後に、PB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)をケージの空気へ30分間噴霧した。最終的な誘発および噴霧の24時間後に、メタコリン誘発に対する気道過敏性は、全身プレチスモグラフィー(WBP;B
uxco Research Systems、ウィルミントン、NC)により非侵襲的に、およびコンピューター制御人工呼吸器(flexiVent;SCIREQ Inc.、モントリオール、カナダ)により侵襲的に測定した。気腔への細胞浸潤は、肺におけるミエロペルオキシダーゼ活性、ならびに気管支肺胞洗浄液(BALF)中の多形核好中球および好酸球の数を測定することにより評価した。肺炎症は、血管透過性、浮腫およびサイトカイン生成により評価した。血清中の抗OVA IgE濃度は、ELISAキット(MD Bioproducts、セントポール、MN)を使用して測定した。肺組織学切片は、ムコ多糖蓄積の検出に使用されるメイグリュンワルドギムザまたは過ヨウ素酸シッフ(PAS)染色、コラーゲン沈着の検出用のシリウスレッドまたはマッソントリクローム染色、ならびに炎症の評価用のヘマトキシリンおよびエオシン(H&E)染色を用いた形態計測により評価した。肺コラーゲン含有量は、Sircolコラーゲンアッセイキット(Biocolor)を用いて可溶性コラーゲンを定量することにより決定した。
図15〜図17に示すように、PB141溶液の噴霧された送達は、気道過敏性を有意に抑制すると同時に、気道リモデリングおよび粘液蓄積を減じた。それは、気腔および肺への炎症性細胞の浸潤を抑制して、BALFおよび血清中のサイトカイン、ケモカインおよびIgEの発現を減衰させた。PB141投与はまた、10ng/mlのIFN−γまたはIL−4/IL−13で6時間刺激した肺上皮細胞(BEAS2B)においてサイトカイン生成、iNOS発現およびNO生成を阻害した。
(実施例18)
PB141溶液の噴霧は、肺への効率的な送達を提供し、肺高血圧を防止する
肺高血圧は、マウスを慢性低酸素(FiO2 10%)に3週間曝露させることにより、マウスにおいて誘導した。対照マウスは、曝露の最後の10日中に部屋の空気を入れ換えて、PB141(25mg/kg)またはビヒクル(生理食塩水)をネブライザーによって30分間、ケージの空気へ噴霧した。
PB141の肺送達は、慢性低酸素誘導性の肺高血圧において右室収縮期圧を低減させる。最後のPB141投与の24時間後に、マウスに麻酔をかけて、各マウスの右内頸静脈を外科的に露出させて、肺高血圧で上昇される右室収縮期圧(RVSP)を記録するように進化させた圧力トランスデューサーをカニューレ挿入した。肺動脈圧および肺血管抵抗と同様に、圧力の増加は、PB141処置マウスにおいて有意により小さかった。次に、心臓を切除して、右室を左室(中隔を含む)と分離させた。各室を別個に秤量した。肺高血圧は、右室肥大を誘導するが、PB141処置は、左室+中隔の重量に対する、右室重量の比の増加を有意に低減させた(図19)。
PB141の肺送達は、慢性低酸素誘導性の肺高血圧において血管リモデリングを低減させる。最後のPB141投与の24時間後に、肺試料を得た。肺高血圧における重要なマーカーであるα−SMAの免疫染色は、肺のパラフィン切片中で実施されて、切片は、顕微鏡的に検査した。α−SMA陽性腺房血管の数を定量して、α−SMAに関して陽性である血管の中央壁厚さであるとして、筋性化なし、部分的な筋性化または完全な筋性化を示す数を決定した。肺高血圧の根底にある病態生理学である小肺血管における血管壁リモデリングのこれらの尺度は全て、PB141処置により低減した(図20)。
開示する本発明の原理が適用され得る多くの考え得る実施形態を考慮して、示した実施形態は、本発明の単なる好ましい例に過ぎず、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではないことが理解されるべきである。
本発明の好ましい実施形態によれば、例えば、以下が提供される。
(項1)
−L−X
(式中、Lは、エノンを含む連結部分であり、
およびX はそれぞれ独立して、必要に応じて置換されているN−複素環である)
の構造を有する化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはエステル。
(項2)
Lが、ジエノンを含む、上記項1に記載の化合物。
(項3)
Lが、ペンタ−1,4−ジエン−3−オンである、上記項1に記載の化合物。
(項4)
Lが、ペンタ−1,5−チオール−3−オンであり、各チオールが必要に応じて置換されている、上記項1に記載の化合物。
(項5)
およびX が同じである、上記項1から4のいずれか一項に記載の化合物。
(項6)
およびX が、それぞれ異なる、上記項1から4のいずれか一項に記載の化合物。
(項7)
およびX が、それぞれ必要に応じて置換されているピラジニルである、上記項1から6のいずれか一項に記載の化合物。
(項8)
およびX が、それぞれ必要に応じて置換されているピリミジニルである、上記項1から6のいずれか一項に記載の化合物。
(項9)
親水性チオールと少なくとも2つのN−複素環を含むエノンとの付加体を含む化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはエステル。
(項10)
Figure 0006914287

(式中、
Figure 0006914287

は、単結合または二重結合を表し、
Aは、
Figure 0006914287

が二重結合である場合にはCHであり、または
Figure 0006914287

が単結合である場合にはCH(S−R )であり、R は、ペプチド、アミノ酸、アミノ酸誘導体、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアルケニル、必要に応じて置換されているアルキニル、必要に応じて置換されているシクロアルキル、または必要に応じて置換されているシクロアルケニルであり、
およびX はそれぞれ独立して、必要に応じて置換されているN−複素環である)、または
Figure 0006914287

(式中、
Figure 0006914287

は、単結合または二重結合を表し、
Aは、
Figure 0006914287

が二重結合である場合にはCHであり、または
Figure 0006914287

が単結合である場合にはCH(S−R )であり、R は、ペプチド、アミノ酸、アミノ酸誘導体、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアルケニル、必要に応じて置換されているアルキニル、必要に応じて置換されているシクロアルキル、または必要に応じて置換されているシクロアルケニルであり、
およびX はそれぞれ独立して、必要に応じて置換されているN−複素環であり、
、R およびR はそれぞれ独立して、CまたはNである)、または
Figure 0006914287

(式中、
Figure 0006914287

は、単結合または二重結合を表し、
Aは、
Figure 0006914287

が二重結合である場合にはCHであり、または
Figure 0006914287

が単結合である場合にはCH(S−R )であり、R は、ペプチド、アミノ酸、アミノ酸誘導体、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアルケニル、必要に応じて置換されているアルキニル、必要に応じて置換されているシクロアルキル、または必要に応じて置換されているシクロアルケニルであり、
およびX はそれぞれ独立して、必要に応じて置換されているN−複素環であり、
は、CまたはNである)、または、
Figure 0006914287

(式中、
Figure 0006914287

は、単結合または二重結合を表し、
Aは、
Figure 0006914287

が二重結合である場合にはCHであり、または
Figure 0006914287

が単結合である場合にはCH(S−R )であり、R は、ペプチド、アミノ酸、アミノ酸誘導体、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアルケニル、必要に応じて置換されているアルキニル、必要に応じて置換されているシクロアルキル、または必要に応じて置換されているシクロアルケニルであり、
およびR はそれぞれ独立して、CまたはNであり、
およびX はそれぞれ独立して、必要に応じて置換されているN−複素環である)
の構造を有する化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはエステル。
(項11)
が、
Figure 0006914287

の構造を有し、X が、
Figure 0006914287

の構造を有し、
式中、Z 、Z およびZ はそれぞれ独立して、CまたはNであるが、但し、Z 、Z またはZ の少なくとも1つはNであり、Y 、Y 、Y 、Y およびY はそれぞれ独立して、H、必要に応じて置換されているアルキル、アミノ、ヒドロキシル、必要に応じて置換されているアルコキシ、必要に応じて置換されているチオール、アシルまたはハロゲンである、上記項1から8または10のいずれか一項に記載の化合物。
(項12)
Figure 0006914287

の構造を有する、上記項10または11に記載の化合物。
(項13)
Figure 0006914287

の構造を有する、上記項12に記載の化合物。
(項14)
Figure 0006914287

の構造を有する、上記項10または11に記載の化合物。
(項15)
Figure 0006914287

Figure 0006914287

の構造を有する、上記項14に記載の化合物。
(項16)
およびX がそれぞれ、必要に応じて置換されているピラジニルまたは必要に応じて置換されているピリミジニルである、上記項10から12または14のいずれか一項に記載の化合物。
(項17)
およびX が、それぞれ同じである、上記項16に記載の化合物。
(項18)
およびX が、それぞれ異なる、上記項16に記載の化合物。
(項19)
が、アシルアミノ置換カルボキシルアルキル、スルホネート置換アルキルまたはアシルアミノ置換アミドである、上記項10から18のいずれか一項に記載の化合物。
(項20)
−S−R が、N−アセチルシステイン、2−メルカプトエタンスルホン酸またはグルタチオンの誘導体である、上記項10から18のいずれか一項に記載の化合物。
(項21)
上記項1から20のいずれか一項に記載の化合物および少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物。
(項22)
エアロゾルの形態である、上記項21に記載の医薬組成物。
(項23)
乾燥粉末の形態である、上記項21に記載の医薬組成物。
(項24)
対象において肺疾患を治療する方法であって、治療有効量の上記項1から20のいずれか一項に記載の化合物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法。
(項25)
前記化合物が、吸入により前記対象に投与される、上記項24に記載の方法。
(項26)
前記化合物が、直接的な肺送達により投与される、上記項24に記載の方法。
(項27)
対象において肺疾患を治療する方法であって、治療有効量の上記項21から23のいずれか一項に記載の医薬組成物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法。
(項28)
前記肺疾患が、肺線維症、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、喘息、嚢胞性線維症、急性肺傷害(ALI)、急性呼吸窮迫症候群、肺高血圧、肺がんまたは嚢胞性線維症の肺症状である、上記項24から27のいずれか一項に記載の方法。
(項29)
対象において虚血再灌流状態を治療する方法であって、治療有効量の上記項1から20のいずれか一項に記載の化合物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法。
(項30)
対象において虚血再灌流状態を治療する方法であって、治療有効量の上記項21から23のいずれか一項に記載の医薬組成物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法。
(項31)
前記虚血および再灌流が、前記対象における臓器の移植の結果として生じる、上記項29または30に記載の方法。
(項32)
前記化合物が、前記臓器の取り出し前にドナーに投与される、上記項31に記載の方法。
(項33)
前記化合物が、ドナーからの取り出し時からレシピエントにおける配置の間に、前記移植臓器に供給される、上記項31または32に記載の方法。
(項34)
前記臓器が肺である、上記項31から33のいずれか一項に記載の方法。
(項35)
対象においてNF−κB活性を阻害する方法であって、阻害量の上記項1から20のいずれか一項に記載の化合物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法。
(項36)
対象において肺線維芽細胞増殖を阻害する方法であって、阻害量の上記項1から20のいずれか一項に記載の化合物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法。
(項37)
対象において筋線維芽細胞分化を阻害する方法であって、阻害量の上記項1から20のいずれか一項に記載の化合物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法。
(項38)
対象の肺組織において酸化剤を阻害する方法であって、治療有効量の上記項1から20のいずれか一項に記載の化合物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法。
(項39)
対象において移植臓器の急性または慢性拒絶反応を改善または防止する方法であって、治療有効量の上記項1から20のいずれか一項に記載の化合物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法。
(項40)
前記臓器が肺である、上記項39に記載の方法。
(項41)
転写因子Nrf2の活性のアップレギュレーションによって対象の内因性抗酸化活性を増加させる方法であって、治療有効量の上記項1から20のいずれか一項に記載の化合物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法。
(項42)
対象において肺コラーゲン沈着を阻害する方法であって、治療有効量の上記項1から20のいずれか一項に記載の化合物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法。
(項43)
肺がん細胞において増殖を減少させ、アポトーシスを誘導する方法であって、前記細胞を、有効量の上記項1から20のいずれか一項に記載の化合物と接触させることを含む方法。
(項44)
肺胞マクロファージの貪食作用能を改善する方法であって、前記マクロファージを、有効量の上記項1から20のいずれか一項に記載の化合物と接触させることを含む方法。
(項45)
対象においてアレルゲンに対する炎症応答を減少させる方法であって、治療有効量の上記項1から20のいずれか一項に記載の化合物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法。
(項46)
対象において炎症性、刺激性または細胞障害性作用物質に対する炎症応答を減少させる方法であって、治療有効量の上記項1から20のいずれか一項に記載の化合物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法。
(項47)
対象において気管支収縮薬(例えば、メタコリン)に対するアレルゲン誘導性過剰応答を減少させる方法であって、治療有効量の上記項1から20のいずれか一項に記載の化合物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法。
(項48)
対象においてアレルゲン誘導性気道リモデリングを減少させる方法であって、治療有効量の上記項1から20のいずれか一項に記載の化合物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法。
(項49)
対象において肺血管系の低酸素誘導性リモデリングを減少させる方法であって、治療有効量の上記項1から20のいずれか一項に記載の化合物を、それを必要とする前記対象に投与することを含む方法。

Claims (11)

  1. 化合物またはその薬学的に許容される塩を含む組成物であって、該組成物は、対象においてNF−κB活性を阻害する、対象において肺線維芽細胞増殖を阻害する、対象の肺組織において酸化剤を阻害する、または転写因子Nrf2の活性のアップレギュレーションによって対象の内因性抗酸化活性を増加させための組成物であり、ここで、該化合物は、以下:
    Figure 0006914287

    (式中、
    Figure 0006914287

    は、単結合を表し、
    Aは、CH(S−R)であり、Rは、アシルアミノ置換カルボキシルアルキル、スルホネート置換アルキルまたはアシルアミノ置換アミドであり、そして
    およびXはそれぞれ独立して、必要に応じて置換されているピラジニルであるかまたはXおよびXはそれぞれ必要に応じて置換されているピリミジニルである)の構造を有する、
    組成物。
  2. が、
    Figure 0006914287

    の構造を有し、Xが、
    Figure 0006914287

    の構造を有し、
    式中、ZおよびZはそれぞれ、Nであるか、またはZおよびZはそれぞれNであり、そして
    、Y、Y、YおよびYはそれぞれ独立して、H、必要に応じて置換されているアルキル、アミノ、ヒドロキシル、必要に応じて置換されているアルコキシ、必要に応じて置換されているチオール、アシルまたはハロゲンである、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記化合物が、
    Figure 0006914287

    の構造を有し、
    式中、Y、Y、YおよびYはそれぞれ独立して、H、必要に応じて置換されているアルキル、アミノ、ヒドロキシル、必要に応じて置換されているアルコキシ、必要に応じて置換されているチオール、アシルまたはハロゲンである、請求項1に記載の組成物。
  4. およびXが、それぞれ同じである、請求項1に記載の組成物。
  5. およびXが、それぞれ異なる、請求項1に記載の組成物。
  6. 前記化合物が、以下の構造:
    Figure 0006914287

    の構造を有する、請求項1に記載の組成物。
  7. およびXが、それぞれ必要に応じて置換されているピラジニルである、請求項1に記載の組成物。
  8. が、アシルアミノ置換カルボキシルアルキルである、請求項1に記載の組成物。
  9. が、スルホネート置換アルキルである、請求項1に記載の組成物。
  10. が、アシルアミノ置換アミドである、請求項1に記載の組成物。
  11. 化合物またはその薬学的に許容される塩を含む組成物であって、該組成物は、対象においてNF−κB活性を阻害する、対象において肺線維芽細胞増殖を阻害する、対象の肺組織において酸化剤を阻害する、または転写因子Nrf2の活性のアップレギュレーションによって対象の内因性抗酸化活性を増加させための組成物であり、ここで、該化合物が、以下の構造:
    Figure 0006914287


    Figure 0006914287

    Figure 0006914287

    Figure 0006914287

    Figure 0006914287

    Figure 0006914287

    Figure 0006914287

    Figure 0006914287

    Figure 0006914287


    Figure 0006914287


    Figure 0006914287

    または
    Figure 0006914287

    を有する、
    組成物。
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